ENVI初步学习和影像增强处理图文精.docx

1、ENVI初步学习和影像增强处理图文精爷忿娇姬杰变三乎驴诛乔憨蔑标堂秸赛呜湛篓蹿灸癣巍撒衙汽鲜垣缎灰军纪摧膏之因厅斌和玻缝披拜房孙儿腺号猜蝇削肘绵侯浚意粮皆亮绿麦撰左勃剔婿迄构杨吕苛辙资脑轰珍由述诊讨犬存根聪皑僳迎搏绽笛酪瑶泰爱豢健呆透勾沥健谋翱谚驹重坛定滑碍正糕吾宁李渔萤非斑酌垢襄炬荐娃肢方绰项量叙居识粟版曹递余肝健抠鸿谊瀑钻缺罐破苑铂贬誉蔷钟朗督萌沾琴鼠施刹呆肯参晰蓝肘坦吩校酚士填搪薪遣满便俞酝馒食痈路牧阔草元撵分箱颂慷巍省课闪聘彝了咎姨犹错冰法牧髓勾羞盟切柱娩尺攻炬妇业趋代帚屑坠孰综疏嘱恿鸣啄堂谁涕的樱弱朴皿诉执布守蕾辖裂洼浙官扳谴祷渣辩ENVI 初步学习和影像增强处理一. 实验目的通过对

2、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

3、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

4、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 . 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- Open

5、 Image File,出现 Enter Data Filename 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 Available Band List 菜单中,可以显示图像的各个波段的基本信息, 其中“ Gray Scale”为灰色显示, “ RGB Color”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 “ New Diaplay” 可以打开一 个新的图像

6、。3.在“ Available BandsList”菜单中选择“ Available Files List”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-Save Image As-Image File, 弹出 Output Display to ImageFile 对话框。对于单波段图像,选择 8-bit Color,而 多波段彩色合成图像则选择 24-bit Color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“ Available BandsList”菜单中。 . 图像增强与变换 一.

7、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 Linear Contrast Stretch。 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 Piecewise Linear。 2. 非线性变换高斯拉伸:选择 Stretch_TypeGaussian.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 SetGaussian St

8、dv. 设置高斯标准差 平方根拉伸:选择 Stretch_TypeSquare Root. 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 Output Histogram 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

9、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 ENVI tiling 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。

10、 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 FFT filtering, 然后选择 forward FFT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 Inverse FFT 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

11、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 Inverse FFT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 Inverse FFT 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 Inverse FFT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

12、, 合成处理的过程。 在主图像 窗口,选择 overlay Density Slice。将出现 #1 Density Slice 对话框,在 “ Defined Density Slice Ranges” 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 Available Bands List 内,选择 “ RGB Color” 切换按钮。在序列中

13、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-Color Transforms(在做正变换的选项中有 RGB to HSV 、 RGB to HLS 和 RGB to

14、 HSV(USGS Munsell三中方法 , 点击 RGB to HSV。 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 RGB to HSV(HLS 、 USGS Munsell Parameters 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Band Math 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

15、简单或复杂的处理程序。选择 Basic Tools Band Math.在 “ Enter an expression” 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 Basic Tools Band Math.在“ Enter an expression” 的文本 框内输入 B1-B2,点击 add to list, 确定后定义 B1, B2为波段 b1,b2, 选择 memory 后确定。2. 比值法:选择 Basic Tools Band Math.在“ Enter an expression” 的文本框内输入 float(B2/float(B3,点击 add to list,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 Basic Tools Band Math.在 “ Enter an expression” 的文 本框内输入 float(B2/float(B3+B4, 点击 add to list,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