Erdas非監(jiān)督分類全過程參考模板

1、Erdas基礎(chǔ)教程: 非監(jiān)督分類來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院1圖像分類簡介（Introduction to classification） 圖像分類就是基于圖像像元的數(shù)據(jù)文件值，將像元?dú)w并成有限幾種類型、等級或數(shù)據(jù)集的過程。常規(guī)圖像分類主要有兩種方法：非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類，專家分類方法是近年來發(fā)展起來的新興遙感圖像分類方法，下面介紹這三種分類方法。 非監(jiān)督分類運(yùn)用1SODATA（Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique ）算法，完全按照像元的光譜特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，常常用于對分類區(qū)沒有什么了解的情況。使用該方法時(shí)。原始圖像的所有波段都

2、參于分類運(yùn)算，分類結(jié)果往往是各類像元數(shù)大體等比例。由于人為干預(yù)較少，非監(jiān)督分類過程的自動(dòng)化程度較高。非監(jiān)督分類一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：初始分類、專題判別、分類合并、色彩確定、分類后處理、色彩重定義、柵格矢量轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析。 監(jiān)督分類比非監(jiān)督分類更多地要求用戶來控制，常用于對研究區(qū)域比較了解的情況。在監(jiān)督分類過程中，首先選擇可以識別或者借助其它信息可以斷定其類型的像元建立模板，然后基于該模板使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)識別具有相同特性的像元。對分類結(jié)果進(jìn)行評價(jià)后再對模板進(jìn)行修改，多次反復(fù)后建立一個(gè)比較準(zhǔn)確的模板，并在此基礎(chǔ)上最終進(jìn)行分類。監(jiān)督分類一般要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：建立模板（訓(xùn)練樣本）、評價(jià)模板、確定初

3、步分類圖、檢驗(yàn)分類結(jié)果、分類后處理、分類特征統(tǒng)計(jì)、柵格矢量轉(zhuǎn)換。 專家分類首先需要建立知識庫，根據(jù)分類目標(biāo)提出假設(shè)，井依據(jù)所擁有的數(shù)據(jù)資料定義支持假設(shè)的規(guī)則、條件和變量，然后應(yīng)用知識庫自動(dòng)進(jìn)行分類，ERDAS IMAG1NE圖像處理系統(tǒng)率先推出專家分類器模塊，包括知識工程師和知識分類器兩部分，分別應(yīng)用于不同的情況。 由于基本的非監(jiān)督分類屬于IMAGINE Essentia1s級產(chǎn)品功能、但在1MAGINE Professional級產(chǎn)品中有一定的功能擴(kuò)展，而監(jiān)督分類和專家分類只屬于IMAGINE ProfeSsiona1級產(chǎn)品，所以，非監(jiān)督分類命令分別出現(xiàn)在Data Preparation菜單

4、和classification菜單中，而監(jiān)督分類和專家分類命令僅出現(xiàn)在Classification菜單中。 2 非監(jiān)督分類（Unsupervised Classification） ERDAS IMAGINE使用ISODATA算法（基于最小光譜距離公式）來進(jìn)行非監(jiān)督分類。聚類過程始于任意聚類平均值或一個(gè)己有分類模板的平均值：聚類每重復(fù)一次，聚類的平均值就更新一次，新聚類的均值再用于下次聚類循環(huán)。 ISODATA實(shí)用程序不斷重復(fù)，直到最大的循環(huán)次數(shù)已達(dá)到設(shè)定閾值或者兩次聚類結(jié)果相比有達(dá)到要求百分比的像元類別已經(jīng)不再發(fā)生變化。 21分類過程（classification ProcedUre ） 第

5、一步：調(diào)出非監(jiān)督分類對話框 調(diào)出非監(jiān)督分類對話框的方法有以下兩種： 方法一：在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Dataprep圖標(biāo) Data Preparation unsupervised Classification Unsupervised Classification對話框如下：1 / 60方法二： 在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中點(diǎn)擊Classifier圖標(biāo)C1assification Unsupervised Classification-unsupervised classification對話框如下：可以看到，兩種方法調(diào)出的Unsupervised Classification對話

6、框是有一些區(qū)別的。 第二步：進(jìn)行非監(jiān)督分類 在Unsupervised classification對話框中：確定輸出文件（Input Raster File）:lazhoucity.img（要被分類的圖像） 確定輸出文件（Output File）:lz-isodat.img（即將產(chǎn)生的分類圖像） 選擇生成分類摸板文件： Output Signature Set（將產(chǎn)生一個(gè)模板文件） 確定分類摸板文件（Filename ）： lz-isodat.sig 對Clustering options選擇Initialize from Statistics單選框 Initialize from Stat

7、istics指由圖像文件整體（或其AOI區(qū)域）的統(tǒng)計(jì)值產(chǎn)主自由聚類，分出類別的多少由自己決定。Use Signature Means是基于選定的模板文件進(jìn)行非監(jiān)督分類，類別的數(shù)目由模板文件決定。確定初始分類數(shù)（Number of classes）： 18分出18個(gè)類別） 實(shí)際工作中一般將分類數(shù)取為最終分類數(shù)的2倍以上。 .點(diǎn)擊Initializing options按鈕可以調(diào)出Fi1e Statistics Options對話框以設(shè)置ISODATA的一些統(tǒng)計(jì)參數(shù)， .點(diǎn)擊Co1or Scheme Options按鈕可以調(diào)出output color Scheme Options對話框以決定輸出的

8、分類圖像是彩色的還是黑白的。這兩個(gè)設(shè)置項(xiàng)使用缺省值。 .定義最大循環(huán)次數(shù)（Maximum Iterations）： 24 最大循環(huán)次數(shù)（Maximum Iterations）是指ISODATA重新聚類的最多次數(shù)，這是為了避免程序運(yùn)行時(shí)間太長或由于沒有達(dá)到聚類標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的死循環(huán)。一般在應(yīng)用中將循環(huán)次數(shù)都取6次以上。 設(shè)置循環(huán)收斂閾值（Convergence Threshold）：0.95 收斂閾值（Convergence Threshold）是指兩次分類結(jié)果相比保持不變的像元所占最大百分之此值的設(shè)立可以避免ISODATA無限循環(huán)下去。 點(diǎn)擊OK按鈕（關(guān)閉Unsupervised Classifi

9、cation對話框，執(zhí)行非監(jiān)督分類，獲得一個(gè)初步的分類結(jié)果）2.2 分類評價(jià)（Evaluate Classification ） 獲得一個(gè)初步的分類結(jié)果以后，可以應(yīng)用分類疊加（Classification over1ay）方法來評價(jià)檢查分類精度。其方法如下： 第一步：顯示原圖像與分類圖像 在視窗中同時(shí)顯示lanzhoucity.img和lz-isodat.img：兩個(gè)圖像的疊加順序?yàn)閘anzhoucity.img在下、lz-isodat.img在上，lanzhoucity顯示方式用紅（4）、綠（5）、藍(lán)（3 ）。 第二步：打開分類圖像屬性并調(diào)整字段顯示順序 在視窗工具條中：點(diǎn)擊圖標(biāo)（或者選擇R

10、aster菜單項(xiàng)-選擇Tools菜單）打開Raster工具面板 點(diǎn)擊RaSter工具面板的圖標(biāo)（或者在視窗菜單條：Rster-Attributes） 打開Raster Attribute Editor對話框（lz-isodat.img的屬性表）屬性表中的19個(gè)記錄分別對應(yīng)產(chǎn)生的18個(gè)類及Unclassified類，每個(gè)記錄都有一系列的字段。如果想看到所有字段，需要用鼠標(biāo)拖動(dòng)瀏覽條，為了方便看到關(guān)心的重要字段，需要調(diào)整字段顯示順序。 Raster Attribute Editor對話框菜單條：EditColumn Properties column properties對話框在Columns中選

11、擇要調(diào)整顯示順序的字段，通過Up、 Down、Top、Bottom等幾個(gè)按鈕調(diào)整其合適的位置，通過選擇Display Width調(diào)整其顯示寬度，通過Alignment調(diào)整其對齊方式。如果選擇Editable復(fù)選框，則可以在Title中修改各個(gè)字段的名字及其它內(nèi)容。在Column Properties對話框中調(diào)整字段順序，最后使Histogram、opacity、 color、 class_names四個(gè)手段的顯示順序依次排在前面。 點(diǎn)擊OK按鈕（關(guān)閉Column properties對話框） 返回Raster Attribute Editor對話框（lz-isodat.img的屬性表） 第三步

12、：給各個(gè)類別賦相應(yīng)的顏色（如果在分類時(shí)選擇了彩色，這一步就可以省去） Raster Attribute Editor對話框（lz-isodat.img的屬性）： 點(diǎn)擊一個(gè)類別的Row字段從而選擇該類別 右鍵點(diǎn)擊該類別的Color字段（顏色顯示區(qū)） As Is菜單 選擇一種顏色 重復(fù)以上步驟直到給所有類別賦予合適的顏色 第四步：不透明度設(shè)置 由于分類圖像覆蓋在原圖像上面，為了對單個(gè)類別的判別精度進(jìn)行分析，首先要把其它所有類別的不透明程度（Opacity）值設(shè)為0（即改為透明），而要分析的類別的透明度設(shè)為1（即不透明）。 Raster Attribute Editor 對話框（lz-isodat.

13、img的屬性表）： 右鍵點(diǎn)擊Opacity字段的名字 Column Options菜單Formula菜單項(xiàng) Formula對話框 在Formula對話框的Formula輸入框中（用鼠標(biāo)點(diǎn)擊右上數(shù)字區(qū)）輸入0 點(diǎn)擊Apply按鈕（應(yīng)用設(shè)置） 返回Raster Attribute Editor 對話框（lz-isodat.img的屬性表）： 點(diǎn)擊一個(gè)類別的ROW字段從而選擇該類別 點(diǎn)擊該類別的Opacity字段從而進(jìn)入輸入狀態(tài) 在該類別的Opacity 字段中輸入1，并按回車鍵 此時(shí)，在視窗中只有要分析類別的顏色顯示在原圖像的上面，其它類別都是透明的。第五步：確定類別專題意義及其準(zhǔn)確程度 視窗菜單

14、條：Utilityflickerviewer Flicker對話框Auto Mode 本小步是設(shè)置分類圖像在原圖像修背景上閃爍，觀察它與背景圖像之間的關(guān)系從而斷定該類別的專題意義，并分析其分類準(zhǔn)確與否。 第六步：標(biāo)注類別的名稱和相應(yīng)顏色 Raster Attribute Editor對話框（lz-isodat.img的屬性表）： 點(diǎn)擊剛才分析類別的ROW字段從而選擇該類別 點(diǎn)擊該類別的class Names字段從而進(jìn)入輸入狀態(tài) 在該類別的Class Names字段中輸入其專題意義（如居民區(qū)），并按回車鍵 右鍵點(diǎn)擊該類別的Color字段（顏色顯示區(qū)） As Is菜單選擇一種合適的顏色 重復(fù)以上4

15、、5、6三步直到對所有類別都進(jìn)行了分析與處理。注意，在進(jìn)行分類疊加分析時(shí)，一次可以選擇一個(gè)類別，也可以選擇多個(gè)類別同時(shí)進(jìn)行。Erdas基礎(chǔ)教程: 數(shù)據(jù)預(yù)處理來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院在ERDAS中，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊為Data preparation。圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊圖標(biāo)Data Preparation菜單1、 圖象幾何校正 第一步：顯示圖象文件 在視窗中打開需要校正的Landsat TM圖象：lanzhoucity.img. 第二步：啟動(dòng)幾何校正模塊 在Viewer#1的菜單條中，選擇Raster|Geometric Correction.打開Set Geometric Model對

16、話框 .選擇多項(xiàng)式幾何校正模型 PolynomialOK .程序自動(dòng)打開Geo Correction Tools對話框和 Polynomial Model Properties對話框.先選擇Close關(guān)閉Polynomial Model Properties對話框 .程序自動(dòng)打開GCP Tool Reference Setup對話框.選擇Keyboard Only .OK .程序自動(dòng)打開 Reference Map Information提示框。.選擇Map Units: Meters .添加地圖投影參數(shù)，如下圖：.選擇OK 確定地圖投影參數(shù)，并關(guān)閉上圖。 .選擇OK，確定 Reference

17、 Map Information，并關(guān)閉提示框。 .并自動(dòng)打開采集控制點(diǎn)對話框。GCP的具體采集過程: 在圖像幾何校正過程中，采集控制點(diǎn)是一項(xiàng)非常重要和相當(dāng)重要的工作，具體過程如下： .在GCP工具對話框中點(diǎn)select GCP 圖標(biāo)，進(jìn)行GCP選擇狀態(tài)。 .在view#1中移動(dòng)關(guān)聯(lián)方框位置，尋找明顯地物特征點(diǎn)，作為輸入GCP。 .在GCP工具對話框中點(diǎn)擊Great GCP圖標(biāo)，并在view#2中點(diǎn)擊左鍵定點(diǎn)，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個(gè)輸入的GCP，包括編號、標(biāo)識碼、X、Y坐標(biāo)。 .在GCP工具對話框中輸入地圖參數(shù)坐標(biāo)X、Y。 .不斷重復(fù)上述步驟，采集若干GCP，直到滿足所選是的幾何校正模型為止。

18、采集地面檢查點(diǎn) 以上所采集的GCP為控制點(diǎn)，用于建立轉(zhuǎn)換方模型及 多項(xiàng)式方程，地面檢查點(diǎn)，則用于檢驗(yàn)所建立的轉(zhuǎn)換方程的精度和實(shí)用性，具體過程如下： .在GCP TOOL菜單條中選擇GCP類型：Edit/Set Point Type check。 .在GCP TOOL 菜單條中確定GCP匹配參數(shù)：Edit/Point matching 打開GCP Matching 對話框，并確定參數(shù)。 .確定地面檢查點(diǎn)，其操作與選擇控制點(diǎn)完全一樣。 .計(jì)算檢查點(diǎn)誤差：在GCP TOOL工具條中，點(diǎn)擊Compute Error 圖標(biāo)，檢查點(diǎn)的誤差就會顯示在GCP TOOL 的上方(如下圖)，只有所有檢查的誤差小于

19、一個(gè)像元時(shí)，才能進(jìn)行以下的步驟。.在Geo Correction Tools 對話框中選擇Model Properties 圖標(biāo)打開選擇或檢查參數(shù)，然后選擇close關(guān)閉。圖像重采樣 .在Geo Correction Tools 對話框中選擇Image Resample 圖標(biāo)打開Image Resample 對話框，并定義重采樣參數(shù)。.輸出圖像文件名(output file):rectify.img .選擇重采樣方法(Resample Method):Nearest Neighbor .定義輸出圖像在圖與像元大小。 .設(shè)查輸出統(tǒng)計(jì)中忽略零值。 .選擇OK啟動(dòng)重采樣進(jìn)程，并關(guān)閉Image Res

20、ample 對話框。2.圖象拼接處理 本練習(xí)將同一區(qū)域機(jī)鄰的三幅TM圖象進(jìn)行拼接。 其過程如下： .啟動(dòng)圖象拼接工具,在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Dataprep/Data preparation/Mosaicc lmages打開Mosaic Tool 視窗。.加載Mosaic圖像，在Mosaic Tool視窗菜單條中，Edit/Add images打開Add Images for Mosaic 對話框。依次加載窗拼接的圖像。.在Mosaic Tool 視窗工具條中，點(diǎn)擊set Input Mode 圖標(biāo)，進(jìn)入設(shè)置圖象模式的狀態(tài)，利用所提供的編輯工具，進(jìn)行圖象疊置組合調(diào)查。 .圖象匹配設(shè)

21、置，點(diǎn)擊Edit /Image Matching 打擊Matching options 對話框，設(shè)置匹配方法：Overlap Areas。.在Mosaic Tool視窗菜單條中，點(diǎn)擊Edit/set Overlap Function打開set Overlap Function對話框設(shè)置以下參數(shù)： .設(shè)置相交關(guān)系(Intersection Method):No Cutline Exists。 .設(shè)置重疊圖像元灰度計(jì)算(select Function):Average。 .Apply close完成。 .運(yùn)行Mosaic 工具 在Mosaic Tool視窗菜單條中,點(diǎn)擊 Process/Run M

22、osaic 打開Run Mosaic對話框。設(shè)置下列參數(shù)：確定輸出文件名：mosaic.img 確定輸出圖像區(qū)域：ALL OK進(jìn)行圖像拼接。3、圖象分幅裁剪 在實(shí)際工作中，經(jīng)常根據(jù)研究區(qū)的工作范圍進(jìn)行圖像分幅裁剪，利用ERDAS 可實(shí)現(xiàn)兩種圖像分幅裁剪：規(guī)則分幅裁剪，不規(guī)則分幅裁剪。 1、 規(guī)則分幅裁剪 即裁剪的邊界范圍為一矩形，其具體方法如下： 在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊DataPrep/Data preparation/subset Image打開subset Image 對話框，并設(shè)置參數(shù)如下：說明：裁剪范圍輸入： 通過直接輸入右上角、右下角的坐標(biāo)值; 先在圖像視窗中放置查詢框，

23、然后在對話框中選擇From Inquire Box 先在圖像視窗中繪制AOL區(qū)域，然后在對話框中選擇AIO功能，利用此方法也可實(shí)現(xiàn)不規(guī)則裁剪。2、不規(guī)則分幅裁剪 用AOI區(qū)域裁剪，與上述的的方法相同。用Arclnfo的多邊形裁剪。 .將Arclnfo多邊形轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格圖象。 .ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Vector/vector to Raster打開vector to Raster對話框，并設(shè)置參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。 .通過掩膜運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圖像不規(guī)則裁剪。 .ERDAS 圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/Utilities /Mask-打開Mask對話框，并設(shè)置參數(shù)如下： setup

24、 Recode設(shè)置裁剪區(qū)域內(nèi)新值為1，區(qū)域外取0值。Erdas基礎(chǔ)教程: 數(shù)據(jù)輸入來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院 1. 單波段二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)輸入 在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊打開輸入輸出對話框，如圖所示。并做如下的選擇： .選擇數(shù)據(jù)輸入操作：Import .選擇數(shù)據(jù)輸入類型（Type）為普通二進(jìn)制：Generic Binary .選擇數(shù)據(jù)輸入媒體（Media）為文件：File .確定輸入文件路徑及文件名（Input File）:Band1.dat .確定輸出文件路徑及文件名（Output File）band1.dat .OK.打開Import Generic Binary Data對話

25、框，如圖所示在Import Generic Binary Data對話框中定義下列參數(shù)： .數(shù)據(jù)格式（Data Format）:BSQ .數(shù)據(jù)類型（Data Type）:Unsigned 8 Bit .數(shù)據(jù)文件行數(shù)（Row）:5728 .數(shù)據(jù)文件列數(shù)（Cols）:6920 .文件波段數(shù)量（Bands）:1 .保存參數(shù)設(shè)置（Save Option）:*.gen .OK退出Save Option File .OK執(zhí)行輸入操作。上圖為進(jìn)程狀態(tài)條，OK完成數(shù)據(jù)輸入。 重復(fù)上述過程，可依此將多波段數(shù)據(jù)全部輸入，轉(zhuǎn)換為 .IMG文件。 2、組合多波段數(shù)據(jù) 為了圖像處理與分析，需要將上述轉(zhuǎn)換的單波段IMG文

26、件組合為一個(gè)多波段圖像文件。 第一步：在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter|Utilities|Layer Stack Layer Selection and Stacking的對話框。第二步：在Layer Selection and Stacking對話框中，依此選擇并加載（Add）單波段IMG圖像： .輸入單波段圖像文件（Input File: *.img）:band1.imgAdd .輸入單波段圖像文件（Input File: *.img）:band2.imgAdd .輸入組合多波段圖像文件（Output File:*.img）:bandstack.img .OK執(zhí)行

27、并完成波段組合。Erdas基礎(chǔ)教程:影像文件的打開和顯示來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院1、圖像顯示視窗（Viewer） 圖像顯示視窗（Viewer）是顯示柵格圖像、矢量圖形、注記文件、AOI等數(shù)據(jù)層的主要窗口，每次啟動(dòng) ERDAS IMAGING時(shí)，系統(tǒng)都會自動(dòng)打開一個(gè)二維視窗（Viewer）如圖2.1所示。在應(yīng)用過程中可以隨時(shí)打開新的視窗。 圖2.1 二維視窗（Viewer）二維視窗（Viewer）主要由視窗菜單條、工具條、顯示窗和狀態(tài)條四部分組成。2、圖像顯示 第一步：啟動(dòng)程序 菜單上選擇File | Open | Raster LayerSelect Layer To Add對話框圖2

28、.2。 或在工具條上選擇Select Layer To Add對話框圖2.2。 圖2.2 Select Layer To Add對話框第二步：確定文件 圖2.2中的File選項(xiàng)用于圖像文件的確定，具體內(nèi)容及實(shí)例如表所示。表2.1 圖像文件的確定參數(shù)第三步：設(shè)置參數(shù) 在Select Layer To Add對話框中點(diǎn)擊Raster Options, 就進(jìn)入設(shè)置參數(shù)狀態(tài)， 如圖2.3所示。 圖2.3 Select Layer To Add對話框各項(xiàng)參數(shù)具體內(nèi)容及實(shí)例，如表2.2 所示。表2.2 圖像文件顯示參數(shù)第四步：打開圖像 在Select Layer To Add對話框中，點(diǎn)擊OK，打開所確定

29、的圖像，視窗中顯示該圖像。圖2.4視窗中顯示該圖像Erdas基礎(chǔ)教程: 圖象增強(qiáng)處理來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院1圖像解譯功能簡介（Introduction of Image Interpreter） 利用ERADS IMAGINE 進(jìn)行圖像增強(qiáng)主要采用ERADS IMAGINE的圖像解譯器（Image Interpreter）模塊，該模塊包含了50多個(gè)用于遙感圖像處理的功能模塊，這些功能模塊在執(zhí)行過程中都需要通過各種按鍵或?qū)υ捒蚨x參數(shù)，多數(shù)功能都借助模型生成器（Model Maker）建立了圖形模型算法，容易調(diào)用或編輯。 圖像解譯器(Image Interpreter或Interpre

30、ter)，可以通過兩種途徑啟動(dòng)： ERDAS圖標(biāo)面板菜單條： Main/Image Interpreter-Image Interpreter菜單 ERDAS圖標(biāo)面板工具條：點(diǎn)擊Interpreter圖標(biāo)一Image Interpreter菜單從上圖可以看出，ERDAS圖像解譯模塊包含了8個(gè)方面的功能，依次是遙感圖像的空間增強(qiáng)（Spatial Enhancement）、輻射增強(qiáng)（Radiometric Enhancement）、光譜增強(qiáng)(SpectralEnhancement)、高光譜工具（Hyper Spectral Tools）、傅立葉交換（Fourier Analysis ）、地形分析（

31、Topographic Analysis）。地理信息系統(tǒng)分析（GlS Analysis）、以及其它實(shí)用功能（Utilities）。每一項(xiàng)功能菜單中又包含若干具體的遙感圖像處理功能。 2、圖象空間增強(qiáng) 21 空間增強(qiáng)（Spatial Enhancement） 空間增強(qiáng)技術(shù)是利用像元自身及其周圍像元的灰度值進(jìn)行運(yùn)算，達(dá)到增強(qiáng)整個(gè)圖像之目的。ERDAS IMAGINE 提供的空間增強(qiáng)處理功能如表4.1所列。表4.1 遙感圖像空間增強(qiáng)命令及其功能2.2卷積增強(qiáng)處理 卷積增強(qiáng)是將整個(gè)圖像按像元分塊進(jìn)行平均處理，用于改變圖像的空間頻率特征。卷積處 理的關(guān)鍵是卷積算子一-系數(shù)矩陣的選擇。ERDAS將常用的卷

32、積積算子放在default.klb 的文件中，分別以33、55、77三組，每組又包括edge Detect/edge enhance/low pass/Highpass/Horizontal/vertical/summary等七種不同的處理方式。 具體執(zhí)行過程如下： .ERDAS圖標(biāo)面板工具條，點(diǎn)擊Interpreter/spatial Enhancement / convolution打開convolution對話框，并設(shè)置如下參數(shù)：2.3紋理分析 紋理分析通過在一定的窗口內(nèi)進(jìn)行二次變異分析或三次對稱分析，使圖像的紋理結(jié)構(gòu)得 到增強(qiáng)，具體過程如下： ERDAS 圖板面板工具條中，點(diǎn)擊Inte

33、rpreter/spatial Enhancement/Texture打開Texture對話框，并設(shè)置參數(shù)如下：這一分析方法的關(guān)鍵是確定Window size 的定義操作函數(shù)Operator。3、輻射增強(qiáng)處理： 3.1輻射增強(qiáng)（Radiometric Enhancement） 輻射增強(qiáng)處理是對單個(gè)像元的灰度值進(jìn)行變換達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。 ERDAS IMAGINE供的輻射增強(qiáng)處理功能如表4.2所列。 表4.2 遙感圖像輻射增強(qiáng)命令及其功能3.2查找表拉抻處理 是通過修改圖像查找表，使輸出圖像值發(fā)生變化。通過定義，可實(shí)現(xiàn)線性拉伸、分段線性拉伸、非線性拉伸等處理。 .在ERDAD圖標(biāo)面標(biāo)工具條中，

34、點(diǎn)出Interpreter/Radiometric Enhancement/LUT Stretch-打開LUT stretch對話框，并設(shè)置參數(shù)如下：其中關(guān)建是：點(diǎn)擊View/custom Table 進(jìn)入查找表編輯狀態(tài)。根據(jù)需要修改查找表。 3.3直方圖均衡化處理 該處理實(shí)質(zhì)上是對圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像像元值，使一定灰度范圍內(nèi)的像元的數(shù)量大致相等。 .在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/Radiometric Enhancement/Histogram Equalization-打開Histogram Equalization對話框,并設(shè)置參數(shù)如下：4.光譜增

35、強(qiáng)處理 4.1光譜增強(qiáng)處理是基于多波段數(shù)據(jù)對每個(gè)像元的灰度值進(jìn)行變換，達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。ERDSA IMAGINE 提供的光譜增強(qiáng)處理功能如下圖所示 表4.3 遙感圖像光譜增強(qiáng)命令及其功能4.2主成份變換 是一種常用的數(shù)據(jù)壓縮方法，它可以將具有相關(guān)性的多波段數(shù)據(jù)壓縮到完全獨(dú)立的較少的幾個(gè)波段上，便于圖像分析與解譯，具體過程如下： .在ERDAS 圖標(biāo)面標(biāo)工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spectral Enhancement/principal Comp-打開principal components對話框,并設(shè)置參數(shù)如下：上圖為原始圖像與主成份變換獲得的主份量1、2、3的對比圖原圖像4

36、32(RGB) 主成份432（RGB）合成圖像4.3 纓穗變換 纓穗變換是針對植物學(xué)所關(guān)心的植被特征，對原始多波段圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn)，獲得具有物理意義的亮度、綠度、濕度等分量。 .在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpret/spectral Enhancement/Tasseled Cap打開Tasseled cap對話框，并設(shè)置參數(shù)。 注，需要定義相關(guān)參數(shù)set coefficients,點(diǎn)擊set coefficients按鈕，打開對話框，確定區(qū)域內(nèi)的類型。下圖為原始圖像與纓穗變換的亮度、綠度、濕度分量的比較圖。4.4色彩變換 色彩變換是將區(qū)域圖像從RGB的彩色空間轉(zhuǎn)換到IHS

37、作為定位參數(shù)的彩色空間，以便達(dá)到增強(qiáng)目的。 .在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spectral Enhancement/RGB to IHS-打開RGB TO IHS對話框，并設(shè)置參數(shù)如下：上圖為原始圖像與色彩變換獲得的亮度、色度、飽和度三個(gè)分量圖的對比Erdas非督分類步驟一：分類模板定義來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院定義分類模板（Define Signature Using signature Editor） ERDAS IMAGINE的監(jiān)督分類是基于分類模板來進(jìn)行的，而分類模板的生成、管理、評價(jià)、和編輯等功能是由分類模板編輯器來負(fù)責(zé)的。毫無疑問，分類模板生成器

38、是進(jìn)行監(jiān)督分類一個(gè)不可缺少的組件。 在分類模板生成器中，生成分類模板的基礎(chǔ)是原圖像和（或）其特征空間圖像。因此，顯示這兩種圖像的視窗也是進(jìn)行監(jiān)督分類的重要組件。 第一步：顯示需要進(jìn)行分類的圖像 在視窗中顯示ERDASHOMEexeciseljxtm.img （ Red4Grean5B1ue3、選擇Fit to Frame，其它使用缺省設(shè)置）。 第二步：打開模板編輯器并調(diào)整顯示字段 ERDAS圖標(biāo)面板工具子，點(diǎn)擊C1assifier目標(biāo) Classification菜單 Signature Editor菜單項(xiàng) Signature Editor對話框從上圖中可以看到有很多字段，有些字段對分類的意義

39、下大，我們希望不顯示這些這段，所以要進(jìn)行如下調(diào)整： Signature Edit對話框菜單條： ViewColumnsview signature columns對話框點(diǎn)擊最上一個(gè)字段的Co1unmn字段下拖拉直到最后一個(gè)段,此時(shí)，所有字段都被選擇上，并用黃色（缺省色）標(biāo)識出來。 按住shift鍵的同時(shí)分別點(diǎn)擊Red、 Green、 B1ue三個(gè)字段Red、Green、 Blue三個(gè)字段將從選擇集中被清除。 點(diǎn)擊Apply按鈕 點(diǎn)擊Close按鈕 從View Signature Co1umns對話框可以看到Red、Green、Blue三個(gè)字段將不再顯示。 Erdas非督分類步驟二：獲取分類模板

40、信息（一）來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院可以分別應(yīng)用AOI繪圖工具、 AOI擴(kuò)展工具、查詢光標(biāo)等三種方法，在原始圖像或特征空間圖像中獲取分類模板信息。但在實(shí)際工作中也許只用一種方法就可以了。 （1）應(yīng)用AOI繪圖工具在原始圖像獲取分類模板信息 無論是在原圖像還是在下面要講的特征空間圖像中，都是產(chǎn)主AOI區(qū)域來作為分類模板信息的來源 。首先練習(xí)如何用AOI繪圖工具獲取分類模板信息。 在顯示有l(wèi)jxtm.img圖像的視窗： 點(diǎn)擊圖標(biāo)（或者選擇Raster菜單項(xiàng)選擇Tools菜單） 打開Raster工具面板 點(diǎn)擊Raster工具面板的圖標(biāo) 在視窗中選擇紅色區(qū)域，繪制一個(gè)多邊形AOI 在Signat

41、ure Editr對話框，點(diǎn)擊圖標(biāo)，將多邊形AOI區(qū)域加載到Signature分類模板中 在Signature Editor中，改變剛才加入模板的Signature Name和Color。 重復(fù)上述操作過程以多選擇幾個(gè)紅色區(qū)域AOI,并將其作為新的模板加入到Signature Editor當(dāng)中，同時(shí)確定各類的名字及顏色。如果對同一個(gè)專題類型（如水體）采集了多個(gè)AOI并分別生成了模板，可以將這些模板合并，以便該分類模板具多區(qū)域的綜合特性。具體做法是在Signature Editor對話框中，將該類的Signature 全部選定，然后點(diǎn)擊合并圖標(biāo)，這時(shí)一個(gè)綜合的新模板生成，原來的多個(gè)Signatu

42、re 同時(shí)存在（如果必要也可以刪除）。Erdas非督分類步驟二：AOI擴(kuò)展工具獲取分類模板信息來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院可以分別應(yīng)用AOI繪圖工具、 AOI擴(kuò)展工具、查詢光標(biāo)等三種方法，在原始圖像或特征空間圖像中獲取分類模板信息。但在實(shí)際工作中也許只用一種方法就可以了。 （2）應(yīng)用AOI擴(kuò)展工具在原始圖像獲取分類模板信息 擴(kuò)展生成AOI的起點(diǎn)是一個(gè)種子像元。與該像元相鄰的像元被按照各種約束條件來考察，如空間距離、光譜距離等。如果被接受，則與原種子一起成為新的種子像元組，并重新計(jì)算新的種子像元平均值（當(dāng)然也可以設(shè)置為一直沿用原始種子的值。以后的相鄰像元將以新的平均值來計(jì)算光譜距離。但空間距

43、離一直是以最早的種子像元來計(jì)算的。 應(yīng)用AOI擴(kuò)展工具在原始圖像獲取分類模板信息，首先必須設(shè)置種子像元特性，過程如下： 在顯示有l(wèi)jxtm.img圖像的視窗中： AOI一Seed Properties菜單 Region Growing Properties對話框在Neighborhood選擇按四個(gè)相鄰像元擴(kuò)展，表示被點(diǎn)擊像元的上、下、左、右四個(gè)像元與被點(diǎn)擊像元是相鄰的。而表示其周圍9個(gè)像元都與被點(diǎn)擊像元相鄰。這里選擇。 在Geographic Constrains設(shè)置地理約束, Area確定每個(gè)AOI所包含的最多像元數(shù)（或者面積），而Distance確定AOI所包含像元距被點(diǎn)擊像元的最大距離，

44、這兩個(gè)約束可以只設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置兩個(gè)或者一個(gè)也不設(shè)。在此處只設(shè)置面積約束為300個(gè)像元。 在Spectral Euclidean Distance中設(shè)置波譜歐氏距離,本約束是指AOI可接受的像元值與種子像元平均值之間的最大光波歐氏距離（兩個(gè)像元在各個(gè)波段數(shù)值之差的平方之和的二次根），大于該距離將不被接受。此處設(shè)置距離為：10 點(diǎn)擊Options按鈕，打開Region Grow Options面板以確定一些擴(kuò)展設(shè)置 Region Grow Options面板上有三個(gè)復(fù)選框。在種子擴(kuò)展的過程中可能會有些不符合條件的像元被符合條件的像元包圍，選擇Include Island Po1ygons使這

45、些不符合條件像元,將以島的形式被刪除出來，如果不選擇則全部作為AOI的一部分。Update Region Mean是指每一次擴(kuò)展后是否重新計(jì)算種子的平均值，如果選擇該復(fù)選框則重新計(jì)算，如果不選擇則一直以原始種子的值為平均值。Buffer Region Boundary復(fù)選框是指對AOI產(chǎn)生緩沖區(qū)，該設(shè)置在選擇AOI編輯DEM數(shù)據(jù)時(shí)比較有用，可以避免高程的突然變化。這里選擇Include Island Polygons和Update Region Mean。 至此完成了種子擴(kuò)展特性的設(shè)置，下面將使用種子擴(kuò)展工具產(chǎn)生一個(gè)AO1。 在顯示有l(wèi)jxtm.img圖像的視窗中： 在視窗工具條中點(diǎn)擊圖標(biāo)（或

46、在視窗菜單條： RasterTools） 打開Raster工具面板 點(diǎn)擊Raster工具面板的圖標(biāo)點(diǎn)擊視窗中的綠色區(qū)域綠色區(qū)域?qū)?yīng)的是耕地，AOI自動(dòng)擴(kuò)展將生成一個(gè)針對耕地的AO1。如果擴(kuò)展AOI不符合需要。可以修改Region Growing Properties直到滿意為止，注意在Region Growing Properties對話框中修改設(shè)置之后，直接點(diǎn)擊Redo按鈕就可重新對剛才點(diǎn)擊的像元生成新的擴(kuò)展AO1。 在signature editor對話框，點(diǎn)擊圖標(biāo)，將擴(kuò)展AOI區(qū)域加載到signature分類模板中 在Signature Editor中，改變剛才加入模板的Signann1

47、e的名字（Name ）和顏色（Color）。 重復(fù)上述操作步驟，選擇多AOI區(qū)域，并將其作為新的模板加入到Signature Editor中，同時(shí)確定各類別的名字及顏色。 Erdas非督分類步驟二：查詢光標(biāo)擴(kuò)展方法獲取分類模板信息來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院可以分別應(yīng)用AOI繪圖工具、 AOI擴(kuò)展工具、查詢光標(biāo)等三種方法，在原始圖像或特征空間圖像中獲取分類模板信息。但在實(shí)際工作中也許只用一種方法就可以了。 應(yīng)用查詢光標(biāo)擴(kuò)展方法獲取分類模板信息 該方法與AOI擴(kuò)展工具法大同小異，只不過AOI擴(kuò)展工具法是在選擇擴(kuò)展工具后，用點(diǎn)擊的方式在圖像上確定種子像元，而本方法是要用查詢光標(biāo)（Inquire

48、 Cursor）確定種子像元。種子擴(kuò)展的設(shè)置與第AOI擴(kuò)展工具法種方法完全相同。 在顯示有l(wèi)jxtm.img圖像的視窗中點(diǎn)擊： Utility一Inquire Cursor 在視窗中出現(xiàn)一個(gè)十字光標(biāo)，十字交點(diǎn)可以準(zhǔn)確定位一個(gè)像元的位置 將十字光標(biāo)標(biāo)交點(diǎn)移動(dòng)到種子像元上 點(diǎn)擊Region Growing Properties 對話框的Grow at Inquire按鈕產(chǎn)生一個(gè)新的AOI 在Signature Editor對話框，點(diǎn)擊圖標(biāo)，將AOI 區(qū)域加載到Signature分類模板中第四步：保存分類模板 以上分別用不同方法產(chǎn)生了分類模板，下面將該模板保存起來。 在Signature Edito

49、r對話框菜單條： FileSave 打開Save Signature File As對話框 確定是保存所有的模板還是只保存被選中的模板 確定文件的目錄和名字（Sjg文件） 點(diǎn)擊OK按鈕 Erdas非督分類步驟三：分類報(bào)警工具評價(jià)分類模板來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院分類模板建立之后，就可以對其進(jìn)行評價(jià)，刪除、更名、與其它分類模板合并等操作。分類模扳的合并可使用戶應(yīng)用來自不同訓(xùn)練方法的分類模板進(jìn)行綜合復(fù)雜分類，這些模板訓(xùn)練方法包括監(jiān)督、非監(jiān)督、參數(shù)化和非參數(shù)化。 分類模板評價(jià)工具包括： Alarms：分類報(bào)警工具 Contingency matrix：可能性矩陣 Feature objects

50、：特征對象 Feature Space to image masking：特征空間到圖像掩模 Histograms：直方圖方法 Signature separability: 分類的分離性 Statistics:分類統(tǒng)計(jì)分析 當(dāng)然，不同的評價(jià)方法各有不同的應(yīng)用范圍。例如不能用Separability工具對非參數(shù)化（由特征空間產(chǎn)生）分類模板進(jìn)行評價(jià)，而且分類模板中至少應(yīng)具有5個(gè)以上的類別。 或多個(gè)類別進(jìn)行。如果沒有在Signature Editor中選擇類別，那么當(dāng)前活動(dòng)類別(Signature Editor中“”符號旁邊的類別)就被用于進(jìn)行報(bào)警。具體使用過程如下： 在Signature Edi

51、tor對話框：View Image Alarm 打開Signature Alarm對話框 選中Indicate Overlap 點(diǎn)擊Edit Parallelepiped Limits按鈕 Limits對話框 點(diǎn)擊SET按鈕 打開Set Parallelepiped Limits對話框 設(shè)置計(jì)算方法（Method）:Minimum/Maximum 選擇使用的模板（Signature）:Current OK（關(guān)閉set Parallelepiped Limits對話框） 返回Limits對話框 Close（關(guān)閉Limits對話框） 返回Signature Alarm對話框 OK（執(zhí)行報(bào)警評價(jià)，形

52、成報(bào)警掩膜） Close（關(guān)閉signature Alarm對話框） 根據(jù)Signature Editor中指定的顏色，選定類別的像元顯示在原始圖像視窗中，并覆蓋在原圖像之上， 形成一個(gè)報(bào)警掩膜。第二步，利用Flicker功能查看報(bào)警掩膜 第三步：刪除分類報(bào)警掩膜 視窗菜單條： ViewArrange Layers菜單 打開Arrange Layers對話框 右鍵點(diǎn)擊Alarm Mask圖層 彈出Layer Options菜單選擇Delete Layer Alarm Mask圖層被刪除 App1y （應(yīng)用圖層刪除操作） 提示verify Save on C1ose N0 Close （關(guān)閉Ar

53、range Layers對話框）Erdas非督分類步驟三：特征空間到圖像掩模法評價(jià)分類模板來源：陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院分類模板建立之后，就可以對其進(jìn)行評價(jià)，刪除、更名、與其它分類模板合并等操作。分類模扳的合并可使用戶應(yīng)用來自不同訓(xùn)練方法的分類模板進(jìn)行綜合復(fù)雜分類，這些模板訓(xùn)練方法包括監(jiān)督、非監(jiān)督、參數(shù)化和非參數(shù)化。 分類模板評價(jià)工具包括： Alarms：分類報(bào)警工具 Contingency matrix：可能性矩陣 Feature objects：特征對象 Feature Space to image masking：特征空間到圖像掩模 Histograms：直方圖方法 Signature

54、 separability: 分類的分離性 Statistics:分類統(tǒng)計(jì)分析 由特征空間模板產(chǎn)生圖像掩膜 只有產(chǎn)生于特征空間Signature才可使用本工具，使用時(shí)可以基于一個(gè)或者多個(gè)特征空間模板。如果沒有選擇集，則當(dāng)前處于活動(dòng)狀態(tài)（位于“”符號旁邊）的模板將被使用。如果特征空間模板被定義為一個(gè)掩膜，則圖像文件會對該掩膜下的像元作標(biāo)記，這些像元在視窗中也將被顯示表達(dá)出來（Highlighted）。因此可以直觀地知道哪些像元將被分在特征空間模板所確定的類型之中。必須注意，在本工具使用過程中視窗中的圖像必須與特征空間圖像相對應(yīng)。 下面是本工具的使用過程： signature Editor對話框。

55、 選擇要分析的特征空間模板 FeatureMaskingFeature Space to Image 打開FS to Image Masking對話框不選擇Indicate overlay復(fù)選框（選擇Indicate Over1ay復(fù)選框意味著“屬于不只一個(gè)特征空間模板的像元”將用該復(fù)選框后邊的顏色顯示） Apply （應(yīng)用參數(shù)設(shè)置，產(chǎn)主分類掩膜） Close （關(guān)閉FS to Image Masking對話框） 模板對象圖示 模板對象圖示工具可以顯示各個(gè)類別模板（無論是參數(shù)型遼是非參數(shù)型）的統(tǒng)計(jì)圖，以便比較不同的類別，統(tǒng)計(jì)圖以橢圓形式顯示在特征空間圖像中：每個(gè)橢園都是基于類別的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差?？梢酝瑫r(shí)產(chǎn)主一個(gè)類別或多個(gè)類別的圖形顯示。如果沒有在模板編輯器中選擇類別。那么當(dāng)前處于活動(dòng)狀態(tài)（位于“”符號旁邊）的類別就被應(yīng)用，模板對象圖示工具還可以同時(shí)顯示兩個(gè)波段類別均值、平行六面體和標(biāo)識（Label）。由于是在特征空間圖像中繪畫橢圓，所以特征空間圖像必須處于打開狀態(tài)。 Signatu