基于ERDAS的SPOT—5影像数据真彩色处理研究

马礼

摘 要 SPOT-5 影像以其空间分辨率高、具有立体测图能力的优势被广泛地应用到各行各业当中。但由于SPOT-5 影像没有蓝色波段通道，合成真彩色影像较为困难。本文旨在通过对SPOT-5影像的真彩色处理，实现遥感数字影像色彩向自然色彩的逼近。利用ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件，结合ERDAS Macro Language（EML）建模语言，建立SPOT-5真彩色合成经验算法模块，实现SPOT-5影像真彩色合成模块的加载。通过SPOT-5影像各类地物的真彩色模拟试验，得到效果良好的近自然真彩色模拟影像。

关键词 SPOT-5影像 EML建模 真彩色合成

中图分类号：P237 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.03.021

SPOT-5 True Color Image Data Processing Based on ERDAS

MA Li

（Hu'nan University of Science and Technology， Xiangtan， Hu'nan 411201）

Abstract SPOT-5 image with its high spatial resolution， three-dimensional mapping capability advantages will be widely applied to all walks of life were. But because there is no blue band SPOT-5 image channel， more difficult synthesis true color images. This paper aims to SPOT-5 true color image processing， remote sensing digital image color approach to natural color. ERDAS IMAGINE use of remote sensing image processing software， combined with ERDAS Macro Language （EML） modeling language， establish SPOT-5 experience true color synthesis algorithm module， load the SPOT-5 true color image synthesis module. By true color simulation of various types of surface features SPOT-5 images to obtain good results in recent simulate natural true color images.

Key words SPOT-5; image; EML modeling; true color composite

0 前言

SPOT-5 衛星是法国SPOT 公司于2002 年5 月4 日成功发射的用于对地遥感的近极地太阳同步轨道卫星。①SPOT 卫星数据由于其较高的地面分辨率、可侧视观测并生成立体像对和在短时间内可重复获取同一地区数据等特点，避免了像对间由于获取时间的不同而存在的辐射差，大大提高了影像获取的成功率，受到广大遥感用户的青睐。②由于SPOT-5 数据缺少蓝光波段，导致直接利用原有的影像波段进行组合并不能够获得逼近自然色的真彩色图像效果，所以我们需要对SPOT-5遥感影像进行真彩色模拟合成处理以方便各类成图的需求。③

本文以真彩色经验处理算法为原理，结合空间建模语言（SML）、ERDAS的宏语言（EML），运用ERDAS IMAGINE软件建立波段之间的代数运算模型，建立基于ERDAS IMAGINE的真彩色处理用户模块。

1 SPOT5真彩色模拟经验算法

本文通过对典型地物单波段的灰度分析，对真彩色遥感影像进行各个波段不同值之间的相互组合，并对结果进行比对，反推出能够最大限度逼近自然色彩的各波段组合的相应运算公式，从而实现影像的伪自然色转换。④即：将原来的绿波段当作蓝波段;绿波段用绿波段、红波段按7：3的加权算术平均值代替;红波段用红波段、近红波段按9：1的加权算术平均值代替。具体的经验公式如下：（公式中RNC对应红通道，GNC对应绿通道，BNC对应蓝通道;NewB1对应于绿波段，NewB2对应于红波段，NewB3对应于近红外波段）。

RNC = 0.0 * NewB1 + 0.9 * NewB2 + 0.1 * NewB3

GNC = 0.7 * NewB1 + 0.0 * NewB2 + 0.3 * NewB3

BNC = 1.0 * NewB1 + 0.0 * NewB2 + 0.0 * NewB3

2 代数运算空间建模

代数空间建模是以真彩色处理算法为原理，结合空间建模语言（SML）、ERDAS的宏语言（EML），运用ERDAS IMAGINE软件建立波段之间的代数运算模型，从而实现ERDAS IMAGINE软件真彩色处理模块的加载。⑤具体的将目标图层中的三个波段分别进行伪彩色变换，再对变换后的三个波段进行整合，拉伸经过合成的图层，最终输出得到真彩色合成处理后的SPOT-5遥感影像。得到的SPOT-5真彩色模拟代数运算空间模型形式如图1。

3 真彩色合成试验

本次真彩色合成试验目的在于在经不同波段光谱范围组合方式处理后的SPOT-5影像中，对比挑选出影像色彩最大程度逼近自然色的影像。

运行ERDAS IMAGINE软件，选择图像解译（Interpreter）模块→光谱增强（Spectral Enhancement）→SPOT真彩色处理。在弹出的SPOT影像真彩色处理对话框中，输入分辨率为10m的济南的SPOT-5多光谱影像，输出文件则根据相应的波段值进行命名，在波段光谱设置范围内对近红外、紅、绿波段进行不同值的设置，其余选项保持为初始设置。

通过比较对波段光谱范围设置的不同组合后处理获得的影像，得出在近红外波段光谱值为4，红波段光谱值为2，绿波段光谱值为1时，获得的SPOT-5影像色彩最逼近自然色彩。

4 试验结果比较

通过对原始SPOT-5影像与处理后影像的同类型地物进行色彩比较，突出了真彩色合成处理后影像逼近自然色效果（图2、图3、图4）。

5 结论

本研究目的在于通过ERDAS建模，实现SPOT-5影像色彩向自然色彩的逼近。由于ERDAS软件能提供极具灵活性的模块组合，使其各项功能都集成在各自所属的模块里，能够被单独调用而不互相牵制。所以本研究通过结合真彩色处理算法、EML语言以及ERDAS IMAGINE软件的空间建模工具，建立了针对SPOT影像的真彩色合成处理模块，并将其成功加载在ERDAS IMAGINE软件上，从而实现了SPOT-5影像色彩向自然色彩的逼近。得出以下结论：（1）本研究所得出的真彩色处理模块沿用了已知的处理算法，加载的模块存在波段数量的限制，导致色彩合成的精度不高。（2）经过加载的真彩色处理模块所合成的SPOT-5影像颜色及清晰度不够理想，但就遥感影像解译及判读方面而言，明显优于未经处理的假彩色影像或黑白图像，具有实际应用价值。

注释

① 王照利，黄生，张敏中，马胜利.森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨[J].陕西林业科技，2005.1：27，29，55.

② 杨英莲，邱新法.SPOT5卫星数据融合和彩色合成的方法及应用[J].青海环境，2007.1：46-49.

③ 杨薇玉，张述清，向更明.土地利用调查中SPOT5卫星遥感数据处理方法的探讨[J].地矿测绘，2007.2：44-46.

④ 王竞雪，宋伟东，洪洲.空间建模在遥感图像处理中的应用[J].矿山测量，2006（3）.

⑥ 张金凤，白云.基于ERDAS空间分析模块的城市变化检测算法的实现[A].吉林省测绘学会.吉林省测绘学会2008年学术年会论文集（上）[C].吉林省测绘学会，2008：4.