envi圖像處理基本操作

1、使用ENVI進(jìn)行圖像處理主要介紹利用envi進(jìn)行圖像處理的基本操作，主要分為圖像合成、圖像裁減、圖像校正、圖像鑲嵌、圖像融合、圖像增強(qiáng)。分辨率：空間分辨率、波譜分辨率、時(shí)間分辨率、輻射分辨率。咱們平時(shí)所說的分辨率是指？怎么理解？1、 圖像合成對(duì)于多光譜影像，當(dāng)我們要得到彩色影像時(shí)，需要進(jìn)行圖像合成，產(chǎn)生一個(gè)與自然界顏色一致的真彩色（假彩色）圖像。對(duì)于不同類型的影像需要不同的波段進(jìn)行合成，如中巴CCD影像共5個(gè)波段，一般選擇2、4、3進(jìn)行合成。（為什么不選擇其他波段？重影/不是真彩色）。SOPT5影像共7個(gè)波段，一般選擇7、4、3三個(gè)波段。操作過程以中巴資源衛(wèi)星影像為例中巴資源衛(wèi)星影像共有五個(gè)波

2、段，選擇2、4、3三個(gè)波段對(duì)R、G、B賦值進(jìn)行賦值。在ENVI中的操作如下：（1） fileàopen image fileà打開2、3、4三個(gè)波段，選擇RGB，分別將2、4、3賦予RGB。（2） 在#1窗口file-save image as-àimage file。（3） 在主菜單中將合成的文件存為tiff格式（file-àsave file as-àtiff/geotiff）即可得到我們需要的彩色圖像。2、 圖像裁減有時(shí)如果處理較大的圖像比較困難，需要我們進(jìn)行裁減，以方便處理。如在上海出差時(shí)使用的P6、SOPT5，圖幅太大不能直接校正需要

3、裁減。裁減圖像，首先制作AOI文件再根據(jù)AOI進(jìn)行裁減。一般分為兩種：指定范圍裁減、不指定范圍裁減。不指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：（1） 首先將感興趣區(qū)存為AOI文件fileàopen image file打開原圖像à選擇IMAGE窗口菜單overlayàregion of interesting選擇劃定感興趣區(qū)的窗口如scroll，從ROI_Type菜單選擇ROI的類型如Rectangle，在窗口中選出需要選擇的區(qū)域。在ROI窗口fileàSave ROIs將感興趣區(qū)存為ROI文件。（2）裁減：在菜單Basic ToolsàSubse

4、t Data via ROIs，在選擇窗口select the input file選擇需要裁減的原始圖象，Restore ROIs選擇ROI。輸出文件即可得到感興趣區(qū)范圍的圖像。指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：如果給定一個(gè)范圍根據(jù)此范圍進(jìn)行裁減，首先將給定的文件轉(zhuǎn)化為shp等envi能夠視別的格式打開，然后將此范圍保存為ROI文件，再根據(jù)此ROI文件進(jìn)行裁減。指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：（1） 假如給定一個(gè)SHP文件cut_region，首先在ENVI中打開原始圖像同時(shí)在fileàOpen Vector File打開cut_region。單擊OK導(dǎo)入，顯示（load）到

5、圖像窗口。在主菜單Basic Toolàregion of interestàsave ROIs to file,逐個(gè)范圍保存為ROI文件。（2） 裁減在主菜單Basic Toolà Subset Data via ROIs，在選擇窗口select the input file選擇需要裁減的原始圖象，Restore ROIs選擇ROI。如果沒有保存ROI文件，可以直接選擇每個(gè)范圍，輸出文件。即可得到范圍內(nèi)的圖像。3、 圖像校正圖像校正就是為了使一張圖像以某種對(duì)象作為參考（如導(dǎo)航線、其他校正后的影像）匹配到相應(yīng)的位置上。根據(jù)參考對(duì)象不同，也可以分為兩種校正方法，即圖

6、對(duì)圖校正（Image-to-Image）、圖對(duì)地圖校正（Image-to-map）。圖對(duì)圖校正（Image-to-Image）我們利用彩色10米的影像作為參考來校正全色2.5米的影像，操作步驟如下：（1） 在主菜單fileàopen image file同時(shí)打開這兩種影像。（2） 在主菜單mapàregistrationàselect GCPs:Image to image跳出如下窗口，選擇參考圖像與被校正圖像，其中base image為參考影像，warp image為被校正影像。（3） 在兩個(gè)窗口中選擇控制點(diǎn)，控制點(diǎn)要均勻分布，選擇能夠明確分辨且永久不變的點(diǎn)，最

7、好是選擇道路交叉點(diǎn)或者道路轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（4）在optionsàwarp file(as image to map) 選擇需要校正的影像。出現(xiàn)如下窗口可以選擇校正方法（warp method）：圖中默認(rèn)為一次多項(xiàng)式。多項(xiàng)式算法可以選擇重采樣方法（resampling）由于Image-to-Image中直接選擇warp file會(huì)使圖像分辨率降低，因?yàn)樾Ｕ膱D像采用了參考影像的性質(zhì)，因此需要我們手動(dòng)將圖像分辨率改回來。在chang output parameters將X、Y像素大小改為2.5。然后輸出圖像，再另存為tif格式，即可得到校正后圖像。圖對(duì)地圖校正（Image-to-map）我們將

8、導(dǎo)航線作為參考來校正中巴影像，操作步驟如下：（1） 在主菜單fileàopen image file同時(shí)打開被校正影像。（2） 在主菜單mapàregistrationàselect GCPs:Image to map出現(xiàn)image to map registration窗口?？梢钥吹接袔讉€(gè)參數(shù)需要設(shè)置。校正投影（select registration projection）選擇UTM投影坐標(biāo)系（Datum）選擇常用的WGS-84坐標(biāo)系單位（units）選擇米條帶（zone）根據(jù)實(shí)際位置填寫X、Y 的像素值根據(jù)圖像分辨率得到。如中巴CCD分辨率為19.5米。單擊O

9、K，可得如下窗口，將坐標(biāo)切換為度分秒形式（這是我們常用的形式，如119.293044 41.590857）圖1（3）在mapinfo中同時(shí)打開導(dǎo)航線和需校正的結(jié)果圖，選擇控制點(diǎn)。在mapinfo中找出相對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)，如圖紅框中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)導(dǎo)航線上相應(yīng)的紅點(diǎn)，此點(diǎn)的坐標(biāo)如圖所示。（4）在envi中找到相對(duì)應(yīng)點(diǎn)，將光標(biāo)定位在此點(diǎn)，打開放大窗口準(zhǔn)確定位；將相應(yīng)點(diǎn)對(duì)象的坐標(biāo)輸入圖1所示空格中，如下圖所示。單擊add point添加控制點(diǎn)。控制點(diǎn)選擇規(guī)則同上。（5）最后輸出圖像，另存為tif格式即可。根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行校正根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行校正原理與圖對(duì)地圖校正相同，在平時(shí)也偶爾會(huì)遇到。例1 將快鳥JPG格式的影像

10、轉(zhuǎn)換為本身帶坐標(biāo)的TIF格式的影像，我們可以不重新找控制點(diǎn)，而是根據(jù)TAB表中的坐標(biāo)進(jìn)行校正。例2 對(duì)于某些帶有頭文件的影像如中巴影像（原始圖是沒有坐標(biāo)的），我們可以根據(jù)其頭文件中的坐標(biāo)信息直接進(jìn)行校正。以中巴影像為例（1） 在ENVI中打開原始圖像并顯示（new display,單擊load）。（2） 在菜單中選擇map-àregistration-àselect GCPs：image to map，出現(xiàn)image to map registrtion對(duì)話框，如圖：我們可以根據(jù)中巴資源影像本身所帶的頭文件信息進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，從上圖我們可以得到影像的投影格式（projecti

11、on）、地理坐標(biāo)系（geographic datum）、單位（units）、所在條度帶(zone)、像素大?。╬ixel size）。單擊OK。（3） 選擇控制點(diǎn)，進(jìn)行校正。中巴資源衛(wèi)星影像本身的頭文件中記錄了影像每個(gè)波段的四角坐標(biāo)。我們可以選擇任意一個(gè)波段的坐標(biāo)進(jìn)行校正（在此選擇product的坐標(biāo)）如圖所示紫色為四個(gè)角的地理坐標(biāo)，藍(lán)色為影像圖片像素坐標(biāo)。每填入一對(duì)坐標(biāo)，單擊add point添加點(diǎn)。當(dāng)添加完控制點(diǎn)選擇options-àwarp file存出，另存為tif格式即可。4、 投影轉(zhuǎn)換投影轉(zhuǎn)換的目的是將圖像的投影轉(zhuǎn)換為與我們 “道道通”導(dǎo)航電子地圖一致的經(jīng)緯度投影。我們常

12、見的投影有UTM、經(jīng)緯度（Geographic Lat/Lon）、Arbitrary。UTM為球面投影。經(jīng)緯度為平面投影。在ENVI中操作如下（1） 在主菜單fileàopen image file打開影像。（2） 在主菜單mapà Converting Map Projections出現(xiàn)如下對(duì)話框最后輸出圖像，另存為tif文件即可。5、 圖像鑲嵌圖像鑲嵌是根據(jù)需要將小圖幅的影像拼接成大圖幅影像，如拼接北京全境圖。圖像鑲嵌主要分兩類：基于坐標(biāo)的鑲嵌、基于像素的鑲嵌。在ENVI中操作如下，主要分為兩個(gè)步驟：制作鑲嵌線、圖像鑲嵌。（1） 首先我們可以進(jìn)行第二步，來確定圖像的位置

13、關(guān)系。在主菜單fileàopen image file同時(shí)打開兩張影像。（2） 在主菜單Basic Tools à Mosaicking à Georeferenced 導(dǎo)入兩張圖像如下圖，可以看出兩張圖的相對(duì)關(guān)系?？梢娢覀兛梢栽?05-073的上方或005-072的下方做鑲嵌線。（3） 制作鑲嵌線鑲嵌線包括線和標(biāo)記點(diǎn)兩部分。假如我們?cè)?05-072上做鑲嵌線，在image窗口菜單overlayàannotation出現(xiàn)如下對(duì)話框，可以選擇制作鑲嵌線的窗口如scroll、線的顏色、在object中選擇線型polyline,然后在scroll窗口中繪制鑲嵌

14、線，需要注意的是鑲嵌線要沿著地物的趨勢進(jìn)行繪制。單擊右鍵結(jié)束，再單擊右鍵確定。（友情提示：可以多點(diǎn)幾下右鍵）繪制標(biāo)記點(diǎn)，在object中選擇symbol，選擇標(biāo)記點(diǎn)的樣式，在需要裁掉的一側(cè)單擊左鍵，同樣單擊右鍵結(jié)束，再單擊右鍵確定。效果如圖在annotation窗口fileàsave annotation 保存為.ann文件。（4） 在第（2）步中選中005-072，右擊àedit entry，進(jìn)行設(shè)置data value to image 忽略圖像中的某個(gè)值，一般是忽略0值。Feathering 填入一定的羽化值，根據(jù)影像類型。Select cutline annotat

15、ion file 選擇所繪制的鑲嵌線。Linear stretch 圖像拉伸比例，一般要選擇0，不拉伸。Color balancing 色彩均衡 no表示不進(jìn)行色彩均衡 fixed表示不會(huì)改變這幅圖像的對(duì)比度 adjust表示將調(diào)整這幅圖的對(duì)比度，使其與另一幅圖相匹配。（5）在Mosaick窗口fileàapply輸出圖像，另存為tif格式。6、圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)目的是：（1）采用一系列技術(shù)改善圖像的視覺效果，提高圖像的清晰度。（2）將圖像轉(zhuǎn)換成一種更適合人或機(jī)器進(jìn)行分析處理的形式。主要分為兩種：波譜信息增強(qiáng)、空間信息增強(qiáng)。波譜信息增強(qiáng)分為：反差增強(qiáng)也稱反差擴(kuò)展（拉伸）、彩色增強(qiáng)、圖像

16、運(yùn)算、主成分分析、圖像融合?？臻g信息增強(qiáng)分為：空間濾波增強(qiáng)、頻域?yàn)V波增強(qiáng)、紋理分析。反差增強(qiáng)常用的方法：線性擴(kuò)展、非線性擴(kuò)展、直方圖調(diào)整。彩色增強(qiáng)分為：假彩色合成、偽彩色密度分割。在假彩色合成的圖像中有兩種典型的圖像，一種是模擬真彩色圖像，當(dāng)合成圖像的紅、綠、藍(lán)三色與三個(gè)多光譜波段相吻合，也就是說紅光波段被賦予紅色，綠光波段被賦予綠色、藍(lán)光波段被賦予藍(lán)色，這幅圖所代表的顏色近似地物本身的顏色。另一種標(biāo)準(zhǔn)的假彩色合成，將多光譜中的近紅、紅、綠波段分別被賦予紅、綠、藍(lán)三色合成而成的。偽彩色密度分割是將一幅單波段圖像的灰度動(dòng)態(tài)變化范圍，劃分為不同的等級(jí)，并賦予不同的顏色，建立一個(gè)彩色編碼表，再以次為

17、基礎(chǔ)得到以幅彩色圖像。（一種簡單的分類）圖像融合的算法主要分為：基于HIS變換的圖像融合、基于主成分變換的圖像融合、基于比值的融合。HIS是色調(diào)（hue）、亮度(intensity)、飽和度（saturation）表示色彩?；贖IS變換的圖像融合只是在亮度通道上進(jìn)行，圖像的色調(diào)和飽和度保持不變，即用高分辨率的圖像代替變換后的亮度分量，在反變換到RGB空間。基本過程如下：（1） 將待融合的全色波段和多光譜圖像進(jìn)行幾何校正，并將多光譜圖像重采樣成與全色波段分辨率一樣。（2） 將多光譜圖像從RGB空間變換到HIS空間。（3） 用全色波段代替亮度分量（一般之前先做一下直方圖匹配），這樣HIS

18、4;HIS。（4） 將HIS變換到RGB空間，這樣就得到融合后的圖像。7、圖像融合圖像融合是將一幅多光譜彩色影像與一幅全色高分辨率影像進(jìn)行處理，目的是為了取兩者優(yōu)點(diǎn)，得到彩色高分辨率影像。前提是這兩幅圖像是經(jīng)過校正，在同一位置上。以遷安為例在ENVI中操作如下：（1） 在envi中同時(shí)打開一幅多光譜彩色影像與一幅全色高分辨率影像。（2） 在主菜單TransformsàImage SharpeningàHSV（3） 首先選擇彩色影像（select input RGB）,然后選擇高分辨率影像（high resolution input file），再設(shè)置重采樣算法（resampling），最后輸出圖像，另存為tif格式。8、圖像分類遙感圖像分類主要分為兩種：監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類。監(jiān)督分類又稱訓(xùn)練場地法或先學(xué)習(xí)后