测绘摄影测量毕业设计遥感图像处理Word格式.docx
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运用ENVI4.8软件对图像进行校正、镶嵌、融合和图像增强处理技术。
ENVI是一个完整的遥感图像处理平台,其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、图像定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析。
是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。
四、主体内容
1.技术分析
ENVI软件是先进、可靠的影像分析工具,并将众多主流的图像处理过程集成到流程化(Workflow)图像处理工具中,进一步提高了图像处理的效率。
所以,进行本课题有关的所有的步骤过程都能很好的简便快捷的完成。
2.影像到影像的几何校正
1)打开要用到的软件ENVI4.8
2)分别打开将要纠正的标准影像和校正影像
Bldr_tm.img与bldr_sp.hdr
1在ENVI主菜单中,选择File中的OpenImageFile
2打开Bldr_tm.img标准影像
3在窗口AvailableBandsList中选择“RGBColor”对比度清晰的三个波段以显示一幅彩色影像,本人所采用的分别为5、2、1三个波段分别加入到R、G、B三个通道中,显示彩色影像
4点击点击LoadBand按钮,将影像加载到新窗口Display#1中
5在窗口AvailableBandsList中点击Display#1按钮,并从下拉式菜单中选择NewDisplay生成新的显示窗口Display#2
6在窗口AvailableBandsList中点击File下拉菜单中的OpenImageFile,选择bldr_sp.hdr文件打开,选中并点击LoadBand按钮将校正影像加载到一个新的显示窗口Display#2中
上述步骤所达到的效果如图1所示
图1
3)定义beijing54坐标系
从ENVI主菜单中,选择Map中CustomizeMapProjections,定义坐标系根据图2,图3,图4,图5操作,即可定义新的坐标系
4)修改ENVI头文件中的地图信息
在可用波段列表中,右键mapinfo选择EditMapInformation如图6
出现对话框后,点击“Changeprojection”,修改坐标信息,选择刚刚建立好的北京54坐标系,点击OK.如图7
图2图4
图3
图5
图6
图7
5)选择图像纠正所需的地面标志控制点
从ENVI主菜单中,选择Map中Registration中的selectGCPs:
ImagetoImage如图8并出现新的窗口ImagetoImageRegistration
图8
②在ImagetoImageRegistration中,点击选择Display#2,作为BaseImage,点击Display#1,作为WarpImage如图9,并点击OK按钮进入配准程序进行配准界面如图10
图9图10
③通过鼠标放置在两幅影像的相同地物点上,来添加单独的地面控制点,在GroundConrtolPointsSelection中,点击addpoint,把地面控制点添加到列表中,至少添加5个地面控制点。
如图11
图11
④点击GroundConrtolPointsSelection窗口中的ShowList按钮显示刺出的控制点列表,如图12
图12
⑤点选上图窗口上的Options下拉菜单的OrderPointsbyError选项计算刺点精度并排序,选择精度较低的点位按Delete删除,直到精度都符合要求。
如图13,图14
图13图14
7保持地面控制点坐标:
从Groundcontrolpointsselection中,选择File中的SaveGCPstoASCII,输入文件名zybcd.txt,如图15
图15
6)影像校正
从groundcontrolpointsselection中,选择option的WarpFile如图16
图16
选择OK后,进行校正参数设置,图像范围,保持校正后图像名为“校正图像”如图17
图17
7)影像校正结果比较查看地图坐标
在可用波段中,显示几何校正成果“校正图像”,选择Newdiplay,加载一个display#3的显示窗口中如图18
图18
在主影像窗口菜单中,选择tools中cursorlocation/value,或者主影像窗口直接右键选择cursorlocation/value也可以查看如图19
图19
3.图像镶嵌
1)选择好两个已经经过几何校正的图像如图20
图20
图21
2)在主菜单中的Map中选择Mosaicking中的PixelBased(如图21),点选后弹出图像镶嵌窗口(如图22)
3)点击Import中的ImportFile加入2个需要镶嵌图像如图23
4)点选PixelMosaicx2608窗口中File下拉菜单的Apply进行图像的镶嵌处理如图24
图22图23
图24
5)点选后出现窗口(如图25)将镶嵌后图像命名为“镶嵌图像”并点击OK保存,且会自动弹出镶嵌后的图像窗口Display#4,如图26
图25图26
4.图像融合
图像融合分手动融合和自动融合
⑴手动融合:
1)打开融合的两个文件,将经校正的低分辨率多光谱图像即‘校正图像’显示在Display#1中,将低光谱高分辨率影像即bldr_sp.hdr显示在Display#2中。
2)图像裁剪和重采样:
将两幅图像分别进行剪切,以更改成同样的大小和分辨率,以方便后面的图像变换以及拉伸和融合处理。
①选择主菜单上的BasicTools下拉菜单的ResizeData(Spatial/Spectral)如图27
②在上部弹出的ResizeDataInputFile窗口中选择一个图像然后点击SpatialSubest按钮弹出SelectSpatialSubest窗口,更改图像属性信息(如图28)后点击OK
③在ResizeDataInputFile窗口下再次点击OK弹出新的ResizeDataParameters窗口,命名为‘裁剪1’保存并生成图像(如图29)。
同样在将低光谱高分辨率影像裁剪成同样尺寸大小的图像并命名为‘裁剪2’保存。
如图30
图27
图28
图29
图30
3)HSV变换:
选择主菜单的Transform下拉菜单的ColorTransforms的下拉菜单的RGBtoHSV对彩色影像的裁剪1进行HSV变换如图31,图32,图33,完成并生成一个HSV图像。
图31
图32图33
图34
图35
4)空间拉伸变换:
将灰度影像进行拉伸,以便于彩色影像一同进行RGB变换,选择主菜单的BasicTools下拉菜单的StretchDate(如图34),弹出窗口选择灰度影像‘裁剪2’如图35,点击OK,出现如图36窗口,并填写相应数据。
命名‘拉伸图像’进行保存并生成图像。
图36
5)图像融合(HSV反变换):
选择主菜单的Transform下拉菜单的ColorTransforms的下拉菜单的HSVtoRGB对HSV影像和拉伸影像进行融合处理(如图37),在弹出对话框上进行如图38,图39的操作。
对融合图像进行生成并保存。
生成如图40所示的图像。
图37
图38图39
图40
⑵自动融合
打开两个待融合影像‘矫正图像’和‘bldr_sp.hdr’直接选择主菜单的Transform下拉菜单的ImageSharpening下的HSV命令(如图41)。
并按照图42,图43,图44步骤完成图像的自动完成。
并生成图45所示的融合成果像片(在两幅图像有相同地理坐标系统的情况下,该融合方法不需要在融合前需调整两幅图像分辨率一致,尺寸一致,ENVI系统会自动完成这一过程,输出图像的分辨率与高分辨图像保持一致;
否则需要对图像进行处理以保证融合的影像地理位置相同,行列数相同)
图41
图42
图43
图44
图45
5.图像增强
(1)空间域增强处理
先打开一个单波段图像“bldr_sp”然后点击Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Linear,然后根据图像情况进行拉伸调整,图像暗与亮调整如图46
通过空间域增加图像黑白对比能突出地物如图47
图46
图47
(2)伪彩色合成
打开前面所做过几何修正的遥感图像“校正图像”,在显示窗口选择Overlay中的DensitySlice,然后设置MIN值和MAX值如图48
点Apply,得出伪彩色合成结果图49
图48图49
(3)分段性增强
先打开一个单波段图像“bldr_sp”然后点击Enhance中Interactivestretching—stretchtype—PiecewiseLinear,然后根据所需调整如图50,点击Apply得到成果图51
图50
图51
(4)非线性拉伸(高斯拉伸)
先打开一个单波段图像“bldr_sp”然后点击Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Gaussian,然后设置拉伸范围15~127,点击Apply效果如图52
图52
(5)直方图均衡化
先打开一个单波段图像“bldr_sp”然后点击Enhance中Interactivestretching—stretchtype—Equalization拉伸范围设置在15~137点击Apply,如图53
图53
(6)平方根拉伸
先打开一个单波段图像“bldr_sp”然后点击Enhance中Interactivestretching—stretchtype—SquareRoot输入最小值15最大值165然后点击Apply如图54
图54
(7)直方图匹配
打开2个不同的图像,如校正图像和bldr_sp
然后Display#1主窗口点击En