浅谈对卫星影像进行正立体化处理几种模式

浅谈对卫星影像进行正立体化处理几种模式（甘肃省地图院甘肃兰州730000）摘要：由于地处北半球，利用卫星影像数据制作的各类卫星影像图，按照人们的视觉习惯一般看到的是反立体的图像。根据制作卫星影像图的特点和经验，本文尝试着提供一种处理TM卫星影像数据，制作正立体效果的卫星影像图的方法。关键词：卫星影像卫星影像图正立体经过专业软件融合等工作最终输出来的图像数据，一般为RGB格式的，能够被Photoshop软件很好地接受。在Photoshop图象处理软件中，有位图、灰度、双色调、索引、RGB、Lab、CMYK、多通道等几种色彩模式，它们之间具有某些特定的联系，有时为了输出一个特定文件或需要对一个图象进行特殊处理时，可以从一个模式转换到另一个模式。下面对常用的几种模式作简单介绍。（一）RGB模型绝大部分的可见光谱可以用红、绿和蓝(RGB)三色光按不同比例和强度的混合来表示。在颜色重叠的位置，产生青色、品红和黄色。因为RGB颜色合成产生白色，所以RGB模型为加色模型，用于光照、视频和显示器。例如，显示器通过红、绿和蓝荧光粉发射光线产生彩色。RGB图象只使用三种颜色，在屏幕上重现各种颜色。RGB图象为三通道图象，因此每个象素包含24位(8×3)。计算机显示器就是使用RGB模型显示颜色，即使在非RGB颜色模式（如CMYK）下工作时，Photoshop会临时将数据转换成RGB数据再在屏幕上显示出现。在RGB模式中工作具有以下优点：（1）节省内存，提高性能。（2）具有更大的设备独立性，因为RGB色彩空间并不依赖于显示设备。不管使用的是显示器、计算机还是输出设备，对图象进行的校正都被保留。（二）Lab模式Lab色彩模型是在1931年国际照明委员会（CIE）制定的颜色度量国际标准的基础上建立的。1976年，这种模型被重新修订并命名为CIELab。Lab颜色设计为与设备无关；不管使用什么设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建或输出图象，这种颜色模型产生的颜色都保持一致。Lab颜色由心理明度分量(L)和两个色度分量组成；这两个分量即a分量（从绿到红）和b分量（从蓝到黄）。在Photoshop的Lab模式（名称中去掉了星号）中，心理明度分量(L)范围可以从0到100，a分量（绿-红轴）和b分量（蓝-黄轴）范围可以从-120到+120。Lab图象是包含24(8×3)位／象素的三通道图象。更重要的一点，Lab颜色是Photoshop在不同颜色模式之间转换时使用的内部基础颜色模式。（三）CMYK模式CMYK模式使用CMYK色彩模型。在Photoshop的CMYK模式中，每个象素的每种印刷油墨会被分配一个百分比值。要打印制作的图象时，使用CMYK模式，将RGB、索引颜色或Lab图象转换为CMYK图象。它们是四通道图象，包含32(8×4)位／象素。Photoshop还提供位图模式、灰度模式、双色调模式、索引颜色模式、多通道模式等颜色模式，与本文讨论关系不大，不再赘述。经过对以上颜色模式的了解，我们认为LAB模式中，它将颜色分为明度和两个色度分量部分，而图像中的明暗效果正是产生立体感的关键，基于此，我们对卫星影像进行了以下处理。处理过程：我们以甘肃省古浪县的卫星影像为例加以说明，因为这个地方的地形地貌特征比较丰富，有山地、沙漠、河流水库、绿地植被、城市街区等较为全面地内容，比较典型。首先在Photoshop软件中打开卫星影像文件，一般都是RGB模式，依次点击Image→mode→Labcolor，将其转换为Lab模式。打开通道（Channels）面板，结果如图1。其中Lightness通道就是图像的明度分量，点击该通道，使其成为当前工作通道，然后对其进行反向转换处理。操作方法是：点击Image→Adjustments→Invert，或直接使用“Ctrl+I”的快捷方式。此时Lightness通道被做了反向处理，也就是说图像的明暗发生了反转。点击全色通道你会发现图像的立体感发生了改变。经过以上处理后，地形的立体感变得比较清晰直观，而且主要特征的地物颜色色相基本正常。当然，中间也会出现了一些问题。比如，河流湖泊等原来颜色较深的地方转换后变得较浅，甚至成为白色，如何处理呢？如果按照我们常规的作业方法，最终的影像地图是要叠加数字线划图的，这其中包括河流湖泊等水系要素，河流湖泊的地方会被线划地图上的水系线划和普染色压盖，那么我们可以不用去注意影像图中水系部分的变化。假如不叠加水系线划，那处理起来就比较麻烦，就必须对河流水系等内容进行仔细选取和单独处理，工作量应该比较大，在此不作过多说明。除以上问题外，有些地方比如沙漠部分，以前颜色较浅的地方，也变得比较暗，颜色较深，变化较大也不自然。我们可以利用Photoshop中的各种工具和方法建立选区，并将范围作一定的羽化，然后对图像内容进行必要的色彩调整。具体的方法不一而足，Photoshop作为一个功能十分强大的图像处理软件，每个人都有自己的技术方法。对于图像的色彩等的调整，不论是否做立体的转换，都是一项必须作的工作，比如合成的原始图像中沙漠的颜色是紫红色的，为了美观自然，我们需要调正颜色，使其接近自然沙漠色。还有一些融合拼接工作后出现的接缝和不自然的过渡现象，也必须认真仔细的修饰。需要注意的是，跟图像色彩等有关的调整、修饰的工作应该在RGB模式或CMYK模式下进行为好，因为我们调整颜色往往需要对相应通道、色阶等进行作业，Lab中的通道等内容不太好理解，操作较难。而在RGB模式或CMYK模式下，我们比较熟悉，工作起来方便一些。经过处理，认为满意后，我们可以将图像进行一定的尺寸大小和分辨率的改变，导入CorelDRAW或Illustrator等图形处理软件中，将数字线划地图和卫星影像进行叠加处理工作，一般情况下，只要投影、比例尺等选择正确，图像和线划可以较好叠加，有个别因为诸如线划综合、数据陈旧等原因，出现错误和不合理的地方，需要我们对线划进行修改。最后，进行图外整饰，如制作图廓、花边，图例。(责任编辑：彦娜)单击此处添加内容