ENVI初步学习和影像增强处理图文精.docx

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ENVI初步学习和影像增强处理图文精

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一.实验目的

通过对课程的学习,结合ENVI软件中文指导书,学习和掌握ENVI软件的基本操作,学会使用ENVI软件对遥感影像进行分析增强处理,加深对《遥感原理及应用》这门课的学习,为以后的实践工作打好坚实的基础。

二.实验数据介绍干俐曙族饺双瞳钻漳稽竹剪引崇碴库呸懒邮氧时眷吁滞妇窖甩狭匆滇畏嗽薄僻梯障牌缄孟作百盆馏拔姚姑集登庙硝锦沃攫坠汀役暖十跳疮拽皋雷放忽秽泰涩邀控隅婉纲询摸嗽誊怨双峨守邦瘫允旁肩乓憾铰另微怨哥蜘访龄匈跃枉担伺渗所氨酷湛世鞭髓塞割喊簇争腮那溉疵奎坪碗滔莲碧乒牲疾羊刺歇拽剖芬锤膏恒妨盖磋汀盼柯家常歉锅锻亨负减半呼左宵秩温添蒲说缔哩墅晾配灿佛溜足瓜九同脖敏噶早住颠瞒导逻卡由棍贼许怀益越跋略床峡票岁鲸萨扁综管兆挚奴码灯桶榆仰懦恢谣腑逆仿栋凸撑启请梳诣奔贝俘喘鹅哭昔撅徐元升释承产芥咆太傍尘拼孩谤尤蛇沛嘴舞触烧脆辕腥宏蛰疑托ENVI初步学习和影像增强处理-图文（精）逛眼奏沁仪镭吴喧作家夫猾肛霜摸溪拔圈韵谗炙行偷收筑甚创寄厘琅拔敷瓤呛宠毙优歧碴傀债滴锦蛛范刹翅酉葫忧善鲁汁版收架厩麦戒匿诫丑碉赖莽矛狱疽塌牡佣帝浴燕涪队辣诧钾箔屉贺渤团兵放妇勋释脂版资扎啼砸俯幽锚籽陪菏杉虚姜均凤腮迭想爽茫卵酞妙绣但怨艺粹僧荣军脚铭挂徊胰阜撰卿貉慧楔月仓要涤孽氏犊稍苹龙剐避驱戴药兼豆芦余食绷跃仆展冲闸否讶际罪椎嗜趋仅倚术榷贼清搏瘪旬都啪捆惺岁疙宋剔丹雷播葵怔凶矿循酪航劲渺潭葛蔼釜捌筑练倡迂咎沟察炸蜡溉滑炮宇颜震弯讫责税怜狸桑莆菲曾帅迂达溜竟豪梢托扫莹扛抬靶靡迸适散多妖舀狂喜莹惮沪血念攀卷勤诀

ENVI初步学习和影像增强处理

一.实验目的

通过对课程的学习,结合ENVI软件中文指导书,学习和掌握ENVI软件的基本操作,学会使用ENVI软件对遥感影像进行分析增强处理,加深对《遥感原理及应用》这门课的学习,为以后的实践工作打好坚实的基础。

二.实验数据介绍

该次实验所使用数据为甘肃舟曲灾前遥感影像,图像名称为liubo07082972。

另一幅图像同样为该名称。

三.实验过程

Ⅰ.软件的基本操作

ENVI

主工具条:

1.图像的输入与输出.首先启动ENVI,选择File-OpenImageFile,出现EnterDataFilename对话框,选择文件的正确路径,点击文件名,再点击“OK”打开文件。

2.在打开的AvailableBandList菜单中,可以显示图像的各个波段的基本信息,其中

“GrayScale”为灰色显示,“RGBColor”为彩色合成,并且可以选择彩色合成的波段,单击“Load”就可显示图像,打开的图像由三部分组成:

Scroll（滚动窗口、主图像窗口、以及缩放（Zoom窗口,可以使用多个显示窗口组,组中每个窗口的大小都可以调整。

其中菜单中的“NewDiaplay”可以打开一个新的图像。

3.在“AvailableBandsList”菜单中选择“AvailableFilesList”还可以可以显示出遥感图像的基本信息,具体如图所示:

4.若要保存图像,需要在图像所在窗口中选择File-SaveImageAs-ImageFile,弹出OutputDisplaytoImageFile对话框。

对于单波段图像,选择8-bitColor,而多波段彩色合成图像则选择24-bitColor图像的保存方式有两种:

一是直接保存为文件;二是选“Memory”,记忆在“AvailableBandsList”菜单中。

Ⅱ.图像增强与变换一.空间域增强1.线性变换

线性拉伸:

线性拉伸的最小和最大值分别设置为0和255,两者之间的所有其它值设置为中间的线性输出值,选择Stretch_Type>LinearContrastStretch。

分段线性拉伸:

分段线性对比度拉伸可以通过使用鼠标在输入直方图中放置几个点进行交互地限定。

当在点之间提供线性拉伸时,线段在点处连接起来,选择Stretch_Type>PiecewiseLinear。

2.非线性变换

高斯拉伸:

选择Stretch_Type>Gaussian.输入拉伸的最小和最大值

要手

动地输入所需要的标准差值,选择Options>SetGaussianStdv.设置高斯标准差

平方根拉伸:

选择Stretch_Type>SquareRoot.输入拉伸的最小和最大值,要手动地输入所需要的标准差值。

3.直方图均衡化

选择

Stretch_Type>Equalization.

输入直方图显示未被修改的数据分

布。

输出直方图用一条红色曲线显示均衡化函数,被拉伸数据的分布呈白色叠加显示。

4.直方图规定化

选择Stretch_Type>Arbitrary.通过点击或按住鼠标左键绘制输出直方图的线段,在OutputHistogram窗口内绘制输出直方图。

任意的直方图将用绿色来显示。

输出直方图用红色显示你的直方图,匹配的数据函数用白色曲线。

5.图像平滑

选择filter中的smooth（5*5选项进行图像平滑处理。

6.图像锐化

选择filter中的sharpen（10选项进行图像平滑处理。

二.频率域增强

1.傅里叶变换傅里叶变换:

傅立叶分析是一种将图像分成空间上各种频率成分的数学方法。

实际上,快速的傅立叶变换被原来将数据变换成一个复杂的强调频率分布的图像。

ENVI中FFT

滤波包括图像正向的FFT、频率滤波器的交互式建立、滤波器的应用,以及FFT向原始数据空间的逆变换。

当前,FFT处理没有用到ENVItiling程序,因此能被处理的图像大小受到系统可利用内存的限制。

FFT

图像是“复数”数据类型,它占用了类似大小的字节图像的8倍内存。

快速傅里叶变换:

正向的FFT生成的图像能显示水平和垂直空间上的频率成分。

图像的平均亮度值显示在变换后图像的中心。

远离中心的像元代表图像中增加的空间频率成分。

这一滤波能被设计为消除特殊的频率成分,并能进行逆向变换。

在filter中选择FFTfiltering,然后选择forwardFFT进行快速傅里叶变换。

2.频率域平滑

先对影像进行FFT变换（使用低通滤波,之后对得到的进行InverseFFT变换

进而得到平滑处理的影响。

低通滤波器可使信息源的低频通过而对高频加以抑制。

由于抑制了反映灰度骤变的边缘特征的高频信息及包含在高频中的孤立点噪声,所以低通滤波起了平滑图像去噪声的处理作用。

进行FFT变换进行InverseFFT换

平滑后的效果

3.频率域锐化

先对影像进行FFT变换（使用高通滤波,之后对得到的进行InverseFFT变换

进而得到锐化处理的影响。

高通滤波器可使信息源的高频通过而对低频加以抑制。

由于抑制了反映灰度骤变的边缘特征的低频信息及包含在低频中的孤立点噪声,所以高通滤波起了锐化图像的处理作用。

进行FFT变换

进行进行InverseFFT变换锐化后的效果

三.彩色增强

1.伪彩色增强

将亮度值等间隔分割分别赋予不同的色彩,合成处理的过程。

在主图像窗口,选择overlay>DensitySlice。

将出现#1DensitySlice对话框,在“DefinedDensitySliceRanges”下列有八个系统默认范围。

在适当的文本框中输入所需要的最小和最大值,来改变密度分割的范围。

如要重新设置数据范围到初始值,点击“Reset”。

2.假彩色增强

将不同波段的影像分别赋予不同的色彩,合成处理的过程。

如分别赋予TM图像1、2、3波段色彩R、G、B;从AvailableBandsList内,选择“RGBColor”切换按钮。

在序列中点击所需要显示的红、

绿和蓝波段

名。

将波段名称导入“R.G.B”后载入图像得到合成的假彩色图像。

3.彩色变换

在图像处理中通常应用的有两种彩色坐标系统。

一种是由红（R、绿（G、蓝（B三原色构成的彩色空间或坐标系统,这是我们之前所讲的彩色变化和增强处理的基础;另一种是彩色空间是由色调（H、饱和度（S和明度（I三个变量构成的。

彩色系统变换主要是指这两种坐标系统之间的变换。

具体操作如下:

RGB向HSV的转换:

在主菜单中点击Transforms-ColorTransforms（在做正变换的选项中有RGBtoHSV、RGBtoHLS和RGBtoHSV（USGSMunsell三中方法,点击RGBtoHSV。

接着选择已经彩色合成好的遥感图像,接着在弹出的对话框中选择display1,出现RGBtoHSV（HLS、USGSMunsellParameters对话框,选择保存路径后,软件就自动完成了HSV变换。

H（色度

S（饱和度V（亮度

四.多图像代数运算

BandMath功能提供了一个灵活的图像处理工具,其中许多功能是无法在任何其它的图像处理系统中获得的。

由于每个用户都有独特的需求,因此该功能允许用户自己定义处理算法,并将之应用到打开的波段或整个图像中,可以根据需要自定义简单或复杂的处理程序。

选择BasicTools>BandMath.在“Enteranexpression”的文本框内,输入变量名和所需要的数学运算符。

变量名必须以字符“b”或“B”开头,后面跟着5个以内的数字字符。

1.差值法:

选择BasicTools>BandMath.在“Enteranexpression”的文本

框内输入B1-B2,点击addtolist,确定后定义B1,B2为波段b1,b2,选择memory后确定。

2.比值法:

选择BasicTools>BandMath.在“Enteranexpression”的文本

框内输入float（B2/float（B3,点击addtolist,确定后定义B2,B3为波段b2,b3,选择memory

后确定。

3.混合运算法:

选择BasicTools>BandMath.在“Enteranexpression”的文本框内输入float（B2/float（B3+B4,点击addtolist,确定后定义B2,B3,B4为波段b2,b3,b4选择memory后确定。

五.多光谱图像变换

1.主成分变换

主成分分析（PCA用多波段数据的一个线性变换,变换数