ERDAS入門基礎(chǔ)教程-數(shù)據(jù)預(yù)處理

1、ERDAS IMAGINE 9.2遙感數(shù)字圖像處理入門根底教程-數(shù)據(jù)預(yù)處理昆明信飛科技2022/9/7ERDAS IMAGINE一、圖像校正圖像校正主要指輻射校正和幾何校正。輻射校正包括傳感器的輻射校正、大氣校正、照度校正以及條紋和斑點(diǎn)的判定和消除。幾何校正就是校正成像過程中造成的各種幾何畸變，包括幾何粗校正和幾何精校正。圖像幾何校正的一般步驟：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 輸入顯示數(shù)字影像 確立校正變換模型 確定輸出影像范圍 像元空間坐標(biāo)變換 像元的灰度重采樣 輸出糾正數(shù)字影像ERDAS IMAGINE數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 包括資源衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、航空影像數(shù)據(jù)、大地測量成果、航天器軌道參數(shù)和傳感器姿態(tài)參數(shù)的收集和分析，所需控

2、制點(diǎn)的選擇和量測等。輸入顯示數(shù)據(jù)影像 按規(guī)定的格式將遙感數(shù)字影像用專門的程序讀入計(jì)算機(jī)。例如,ERDAS中讀入的一種數(shù)據(jù)格式為*.img。確立校正變換模型 校正變換模型是用來建立輸入與輸出影像間的坐標(biāo)關(guān)系。校正方法按照采用的數(shù)學(xué)模型而不同，一般有多項(xiàng)式法、共線方程法、隨機(jī)場內(nèi)的插值法等。由于多項(xiàng)式法原理比較直觀，使用上較為靈活且可以用于各種類型的圖像，因而遙感圖像幾何校正的空間變換一般采用多項(xiàng)式法。校正變換函數(shù)中有關(guān)的系數(shù)，可以利用地面控制點(diǎn)GCP解算。這些參數(shù)也可以利用衛(wèi)星軌道參數(shù)、傳感器姿態(tài)參數(shù)、航空影像的內(nèi)外方位元數(shù)等。確定輸出影像范圍 輸出影像范圍定義恰當(dāng)，糾正后的影像就全部包括在定義

3、的范圍內(nèi)，且夠使空白影像面積盡可能少。否那么會造成糾正后的影像未被該范圍全部包括，輸出影像空白過多。ERDAS IMAGINE像元空間坐標(biāo)變換 像元空間坐標(biāo)變換是按選定的校正函數(shù)把原始的數(shù)字影像逐個像元地變換到輸出影像相應(yīng)的坐標(biāo)上去，變換方法分為直接糾正法和間接糾正法正解法和反解法。兩種方法的像元灰度賦值略有差異，直接糾正法中，糾正后像元獲取方法稱為灰度重匹配，它按行列的順序依次求出原始圖像的每個像元點(diǎn)x,y在標(biāo)準(zhǔn)圖像空間中的正確位置u,v并把原始圖像的像元亮度值移到這個正確的位置上。而間接法稱為灰度重采樣，它按行列的順序依次對標(biāo)準(zhǔn)圖像空間中的每個待輸出像元點(diǎn)u,v反求其在原始畸普通圖像空間中

4、的共軛位置x,y，同時利用內(nèi)插方法確定這一共軛位置的亮度值，并把此位置的像元亮度值填入校正圖像的空間位置u,v。這一方法能夠保證圖像的像元呈均勻分布，因而是最常用的幾何精校正的方法。像元的灰度重采樣 重采樣(resample)過程就是依據(jù)未校正圖像像元值生成一幅校正圖像的過程，原圖像中所有柵格數(shù)據(jù)層將進(jìn)行重采樣。常用的重采樣方法有最鄰近插法、雙線性內(nèi)插方法和三次卷積內(nèi)插方法，其中，最鄰近法最簡單，計(jì)算速度快。三次卷積法采樣中的誤差為雙線性內(nèi)插的1/3，產(chǎn)生的圖像比較平滑，但計(jì)算工作量大，費(fèi)時。輸出糾正數(shù)字影像 經(jīng)過逐個像元的幾何位置變換和灰度重采樣得到的輸出影像數(shù)據(jù)需要的格式寫入糾正后的影像文

5、件。ERDAS IMAGINE二、多項(xiàng)式校正正 不同的數(shù)據(jù)源，幾何校正的方法也不盡相同，下面將以Landsat TM的校正為例加以說明。數(shù)據(jù)源采用具有地理參考信息的SPOT全色影像作為校準(zhǔn)圖像，選取一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，采用多項(xiàng)式擬合法對衛(wèi)星影像進(jìn)行校正，詳細(xì)步驟如下：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 加載圖像 啟動幾何校正模塊 采集地面控制點(diǎn) 計(jì)算轉(zhuǎn)換矩陣 圖像重采樣 檢驗(yàn)校正結(jié)果ERDAS IMAGINE1.加載圖像文件1在ERDAS圖標(biāo)面板工具條選擇Viewer圖標(biāo)，翻開Viewer窗口Viewer # 1。2同步驟1翻開一個新的Viewer窗口Viewer # 2。3在Viewer # 1菜單條選擇File丨

6、Open丨Raster Layer命令，翻開Select Layer to Add窗口，選擇要校正的Landsat TM圖像 xjztx.tif 。選擇Raster Options標(biāo)簽，選擇Display as下拉條，在Layer中輸入2；選中Fit to Frame復(fù)選框，以使添加的圖像全幅顯示。ERDAS IMAGINE圖像文件顯示參數(shù)參數(shù)含義選項(xiàng)含義Display As圖像顯示方式True color真彩色（多波段圖像）Pseudo color假彩色（專題分類圖）Gray scale灰色調(diào)（單波段）Relief地形圖（DEM數(shù)據(jù)庫）Layers to colors圖像顯示顏色Red紅色波

7、段Green綠色波段Blue藍(lán)色波段Data Scaling設(shè)置灰度值范圍Set View Extent設(shè)置顯示范圍No Stretch無拉伸Zoom By設(shè)置Fit to frame關(guān)閉時設(shè)置縮放大小Background Transparent背景透明顯示器Clear display清除視窗中已有信息Fit to frame按照視窗大小顯示圖像Using重采樣方法Nearest neighbor鄰近像元插值Bilinear interpolation雙線性插值Cubic convolution三次卷積插值ERDAS IMAGINE4在Viewer #2中加載參考圖像cktx.tif 。ERD

8、AS IMAGINE2.啟動幾何校正模塊1在Viewer # 1菜單條選擇Raster丨Geometric Correction命令，翻開選擇幾何校正模型Set Geometric Model對話框。2選擇多項(xiàng)式變換模型，單擊OK，同時翻開幾何校正工具對話框和幾何校正模型屬性(Polynomial Model Properties)對話框。ERDAS IMAGINE3在Polynomial Model Properties中定義多項(xiàng)式方式(Polynomial Order)為2，因?yàn)?階段多項(xiàng)式即保證模型的數(shù)度，也不需要過多的運(yùn)算時間，單擊Apply應(yīng)用設(shè)置。單擊Close關(guān)閉當(dāng)前對話框，翻開

9、GCP Tool Reference Setup幾何校正采點(diǎn)模式對話框。 幾何校正采點(diǎn)模式及含義模式含義Viewer to viewer窗口采點(diǎn)模式 Existing Viewer 在已打開的視圖窗口中采點(diǎn) Image Layer(New Layer) 在新打開的圖像窗口中采點(diǎn) Vector Layer(New Layer) 在新打開的矢量窗口中采點(diǎn) Annotation(New Layer) 在新打開的注記窗口中采點(diǎn)File to Viewer文件采點(diǎn)模式 GCP File(*.gcc) 在控制點(diǎn)文件中讀點(diǎn) ASCII File 在ASCII碼文件中讀點(diǎn)Map to Viewer地圖采點(diǎn)模式

10、 Digitizing Tablet(Current) 在當(dāng)前數(shù)字化議上采點(diǎn) Digitizing Table(New) 在新配置數(shù)字化儀上采點(diǎn) Keyboard Only 通過鍵盤輸入控制點(diǎn)ERDAS IMAGINE3.啟動控制點(diǎn)工具1 在GCP Tool Reference Setup窗口中選擇采點(diǎn)模式，即選擇Existing Viewer(在已翻開的視圖窗口中采點(diǎn))。單擊OK關(guān)閉該窗口，翻開Viewer Selection Instructions指示器。2鼠標(biāo)點(diǎn)擊顯示作為地理參考圖像cktx.tif 的Viewer # 2窗口，翻開Reference Map Information對話

11、框，顯示參考圖像的投影信息。ERDAS IMAGINE3單擊OK按鈕，整個屏幕將自動切換到如以下圖所示的狀態(tài)，其中包括兩個主窗口、兩個放大窗口、兩個關(guān)聯(lián)方框分別位于兩個窗口中，指示放大窗口與主窗口的關(guān)系、控制點(diǎn)工具對話框和幾何校正工具等?？刂泣c(diǎn)工具被啟動，進(jìn)入控制點(diǎn)采集狀態(tài)。ERDAS IMAGINE4.采集地面控制點(diǎn) 幾何校正過程中，控制點(diǎn)采集是一個非常精細(xì)的過程，需要格外的細(xì)致，精確找取地物的特征點(diǎn)線才能夠較好的選取用于匹配校正圖像和標(biāo)準(zhǔn)圖像的控制點(diǎn)。 控制點(diǎn)工具GCP Tool對話框由菜單條、工具條、控制點(diǎn)數(shù)據(jù)表GCP CellArray及狀態(tài)、條四個局部組成。ERDAS IMAGINE

12、ERDAS IMAGINE控制點(diǎn)工具(GCP Tool)對話框，有如下幾點(diǎn)需要注意:(1)輸入控制點(diǎn)(X/Y Input)是在畸變圖像窗口中采集的，具有畸變圖像的坐標(biāo)系統(tǒng)，而參考控制點(diǎn)(X/Y Reference)是在參考圖像窗口中采集的，具有的參考坐際系統(tǒng)，GCP工具將根據(jù)對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值自動生成轉(zhuǎn)換模型，這兩種數(shù)據(jù)源需要區(qū)分清楚。(2)在GCP數(shù)據(jù)列表中，殘差(X/Y Residuals)、中誤差(RMS)、奉獻(xiàn)率(Contribution)及匹配程度(Match)等參數(shù)，是在編輯GCP的過程中自動計(jì)算更的.用戶不可以任意改變，但可以通過調(diào)整GCP位置提高精度。(3)所有的輸入GCP和參考G

13、CP都可以直接保存在畸變圖像文件(Save Input菜單)和參考圖像文件(Save Reference As菜單)中。每個img文件都可以有一個GCP數(shù)據(jù)集與之關(guān)聯(lián)，GCP數(shù)據(jù)集保存在一個柵格層數(shù)據(jù)文件中，如果img文件有一個GCP數(shù)據(jù)集存在的話，只要翻開GCP工具，GCP點(diǎn)就會出現(xiàn)在窗口中。(4)所有的輸入GCP和參考GCP也可以保存在控制點(diǎn)文件(Save Input As菜單)和參考控制點(diǎn)文件(Save Reference As菜單)中，分別通過對應(yīng)窗口的Load Input菜單和Load reference菜單加載調(diào)用。ERDAS IMAGINEGCP具體采集過程如下:GCP工具啟動后

14、，默認(rèn)情況下是處于GCP編輯模式，這時就可以在Viewer窗口中選擇地面控制點(diǎn)(GCP)。(1)在Viewer#1移動關(guān)聯(lián)方框，尋找特征明顯的地物點(diǎn)，作為輸入GCP，并在Viewer#3中單擊確定相對應(yīng)的點(diǎn)，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個輸入GCP，包括其編號(Point #)、標(biāo)識碼(Point ID)、X坐標(biāo)(X Input)、Y坐標(biāo)(Y Input)。注意:C;CP一般選擇在校正圖像和標(biāo)準(zhǔn)閣像都比較容易識別的同名地物點(diǎn)，如道路交叉點(diǎn)、路標(biāo)等。且GCP的選擇盡量要被蓋地圖的整個區(qū)域，分布均勻，而不能夠成線形。(2)為使GCP#1容易識別，單擊GCP數(shù)據(jù)列表的Color列GCP#1對應(yīng)的空白處，在彈

15、出的顏色列表中選擇比較醒目的顏色，如黃色。(3)在Viewer#2移動關(guān)聯(lián)方框位置，尋找對應(yīng)的同名地物點(diǎn)，作為參考GCP。(4)在Viewer#4中單擊定點(diǎn)，系統(tǒng)自動把參考GCP點(diǎn)的坐標(biāo)(X Reference Reference)顯示在GCP數(shù)據(jù)表中。(5)為使參考GCP容易識別，單擊GCP數(shù)據(jù)列表的Color列參考GCP對應(yīng)的空白處，在彈出的顏色列表中選擇容易區(qū)分的顏色，如紅色。(6)不斷重復(fù)步驟(1)(5)，采集假設(shè)干GCP，直到滿足所選定的幾何校正模型為止。本例中為6個控制點(diǎn)。每采集一個Input，系統(tǒng)就自動產(chǎn)生一個參考控制點(diǎn)(Ref.GCP)，通過移動Ref.GCP可以逐步優(yōu)化校正模

16、型。注意:要移動GCP需要在GCP工具窗口選擇Select GCP按鈕，進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)。在Viewer窗口中選擇GCP，拖動到需要放置的精確位置。也可以直接在GCP數(shù)據(jù)列表中修改坐標(biāo)值。如果要刪除某個控制點(diǎn)，在數(shù)據(jù)列表Point#列.右擊需要刪除的點(diǎn)編號，在彈出的菜單項(xiàng)中選擇Delete Selection，刪除當(dāng)前控制點(diǎn)。采集GCP以后，GCP數(shù)據(jù)列表如以下圖所示。ERDAS IMAGINE采集GCP以后，GCP數(shù)據(jù)列表如以下圖所示。ERDAS IMAGINE5.采集地面檢查點(diǎn) 以上所采集的 GCP類型均為控制點(diǎn) (Control Point) ，用于控制計(jì)算、建立轉(zhuǎn)換模型及多項(xiàng)式方程，

17、通過校正計(jì)算得到全局校正以后的影像圖，但它的質(zhì)結(jié)元從獲知，因此需要用地面檢查點(diǎn)與之比照，檢驗(yàn)。下面所采集的 GCP均是用于衡量效果的地面檢查點(diǎn) (Check Point)，用于檢驗(yàn)所建立的轉(zhuǎn)換方程的精度和實(shí)用性。關(guān)于 RMS誤差精度要求，并沒有嚴(yán)格的規(guī)定。通常情況下認(rèn)為在平地和丘陵地區(qū)，平面 RMS誤差不超過 1個像素，在山區(qū)， RMS不超過 2個像素。操作如下:(1)在 GCPTOOL菜單條選擇 Edit I Set Point Type I Check命令，進(jìn)入檢查點(diǎn)編輯狀態(tài)。 (2)在 GCP Tool菜單條中確定 GCP匹配參數(shù) (Matching Parameter)。在 GCP T

18、ool菜單條選擇 Edit Point Matching命令，翻開 GCP Matching對話框，并定義如下參數(shù):在匹配參數(shù) (Matching Parameters )選項(xiàng)組中設(shè)置最大搜索半徑 (Max. Search Radius)為 3 ;搜索窗口大小 (Search Window Size)為X值 5， Y值 5。 在約束參數(shù) C Threshold Parameters)選擇組中設(shè)置相關(guān)閡值 ( Correlation Threshold)為 o . 8，刪除不匹配的點(diǎn) (Discard Unmatched Point s)。 在匹配所有/選擇點(diǎn) C Match All/ Sele

19、cted Point)選項(xiàng)組中設(shè)從輸入到參考 (Reference from Input)或者從參考到輸入 (Input from Reference )。 單擊 Close按鈕，保存設(shè)置，關(guān)閉 GCP Matching對話框。 (3)確定地面檢查點(diǎn)。在 GCP Tool工具條選擇 Create P按鈕，并將 Lock按鈕翻開，鎖住 Create功能，以保證不影響已經(jīng)建立好的糾正模型。如同選擇控制點(diǎn)一樣，分別在 Viewer # 1和 Viewer # 2中定義 5個檢查點(diǎn)，定義完畢后單擊 Unlock按鈕，解除 Create GCP的功能鎖定。 (4)計(jì)算檢查點(diǎn)誤差。在，GCP Tool工具

20、條選擇Compute Error按鈕，檢查點(diǎn)的誤差就會顯示在 GCP Too l的上方，只有所有檢查點(diǎn)的誤差均小于一個像元，才能夠繼續(xù)進(jìn)行合理的重采樣。一般來說，如果控制點(diǎn) (GCP )定位選擇比較準(zhǔn)確的話，檢查點(diǎn)會匹配的比較好，誤差會在限制范圍內(nèi);否那么，假設(shè)控制點(diǎn)定義不精確，檢查點(diǎn)就無法匹配，誤差會超標(biāo)。ERDAS IMAGINEERDAS IMAGINE6.計(jì)算轉(zhuǎn)換矩陣 在控制點(diǎn)采集過程中，默認(rèn)設(shè)置為自動轉(zhuǎn)換計(jì)算模式 (Compute Transformation)，隨著控制點(diǎn)采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動計(jì)算完成，下面是轉(zhuǎn)換模型的查閱過程: 在Geo Correction Tool窗口

21、中.單擊Display Model Properties按鈕 ，翻開 Polynomial Model Properties (多項(xiàng)式模型參數(shù))對話框，在此查閱模型參數(shù)，并記錄轉(zhuǎn)換模型。ERDAS IMAGINE7.圖像重采樣(1)在Geo Correction Tool窗口中選擇Image Resample按鈕 ，翻開圖像重采樣 (Resample)對話框，如下圖。 (2)輸出圖像(Output File)文件名以及路徑，這里設(shè)為jzok.img。 (3)選擇重采樣方法(Resample Method) , 這里選最鄰近采樣(Nearest Neighbor)，具體方法的適用范圍可以參考相應(yīng)

22、的文檔。 (4)定義輸出圖像范圍(Output Corners) , 在 ULX、 ULY、 LRX、 LRY微i周框中分別輸入耍的數(shù)值，本例中采用默認(rèn)值。 (5)定義輸出像元大小(Output Cell Sizes),X值0.6，Y值0.6，一般與數(shù)據(jù)源像元大小一致。(6)設(shè)置輸出統(tǒng)計(jì)中忽略零值，即選中 Ignore Zero in Stats復(fù)選框。(7)單擊OK按鈕，關(guān)閉Resample對話樁，執(zhí)行重采樣。 ERDAS IMAGINE8.保存幾何校正模式 在Geo Correction Tools對話框中單擊Exit按鈕，退出幾何校正過程，按照系統(tǒng)提示選擇保存圖像幾何校正模式，并定義模式

23、文件(*.gms)，以便下次直接使用。 9.檢驗(yàn)校正結(jié)果 檢驗(yàn)校正結(jié)果(Verify Rectification Result)的根本方法是:同時在兩個窗口中翻開兩幅圖像，其中一幅是校正以后的圖像，一幅是校正時的參考圖像，通過窗口地理連接(Geo Link / Unlink)功能即查詢光標(biāo)(lnquire Cursor)功能進(jìn)行目視定性檢查，具體過程如下:(1)翻開兩個平鋪窗口。在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條選擇! Session丨Tile Viewers命令，平鋪窗口。(2)建立窗口地理連接關(guān)系。在Viewer # 1中右擊，在快捷菜單中選擇Geo Link / Unlink命令，在Viewer

24、 # 2中單擊，建立與Viewer # 1的連接。 (3)通過查詢光標(biāo)進(jìn)行檢查。在Viewer # 1中右擊，在快捷菜單中選擇 Inquire Cursor命令，翻開光標(biāo)查詢窗口。在Viewer # 1中移動查詢光標(biāo)，觀測其在屏幕中的位置，及其匹配程度，并注意光標(biāo)查詢窗口中數(shù)據(jù)變化。ERDAS IMAGINE 圖像拼接(Mosaic Image)就是將具有地理參考的假設(shè)干幅互為鄰接(時相往往可能不同)的遙感數(shù)字圖合并成一幅統(tǒng)一的新(數(shù)字)圖像。輸入圖像必須經(jīng)過幾何校正處理或者進(jìn)行過校正標(biāo)定。雖然所有的輸入圖像可以具有不同的像元大小，但必須具有相同的波段數(shù)。在進(jìn)行圖像拼按時，需要確定一幅標(biāo)準(zhǔn)圖像

25、，標(biāo)準(zhǔn)圖像將作為輸出拼接圖像的基準(zhǔn)，決定拼接圖像的比照度匹配、以及輸出圖像的地圖投影、像元大小和數(shù)據(jù)類型。制作好一幅總體上比較均衡的拼接圖像，一般要經(jīng)歷以下工作過程。(1)準(zhǔn)備工作。 首先要根據(jù)研究對象和專業(yè)要求，挑選數(shù)據(jù)適宜的遙感圖像。在拼接時，應(yīng)盡可能選擇成像時間和成像條件接近的遙感圖像，以減輕后續(xù)的色調(diào)調(diào)整工作。 (2)預(yù)處理工作。主要包括:輻射校正。去條帶和斑點(diǎn)。兒何校正。 (3)確定實(shí)施方案。 在進(jìn)行多幅圖像拼接時，拼接方案確實(shí)定是最為重要的，其好壞與否直接影響到工作時間和工作量。為此，需要首先確定標(biāo)準(zhǔn)像幅，一般位于研究區(qū)中央，其次確定拼接序，即以標(biāo)準(zhǔn)像幅為中心，由中央向四周逐步進(jìn)行

26、。三、圖像拼接 ERDAS IMAGINE(4)重疊區(qū)確定。 遙感圖像拼接工作的進(jìn)行主要是基于相鄰圖像的重疊區(qū)。無論是色調(diào)調(diào)整.還是幾何拼接，都是將重疊區(qū)作為基準(zhǔn)進(jìn)行的，其準(zhǔn)確與否直接影響到拼接的效果。 (5)色調(diào)調(diào)整。 色調(diào)調(diào)整是遙感數(shù)字圖像拼接技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)。不同時相或者成像條件存在差異的圖像，由于要拼接的圖像輻射水平不一樣，圖像的亮度差異比較大.假設(shè)不進(jìn)行色調(diào)調(diào)整，拼接后的圖像，即使幾何位置很精確，也會由于色調(diào)不間，而不能夠很好的滿足應(yīng)用。此外，成像時相和成像條件接近的圖像，也會由于傳感器的隨機(jī)誤差造成不同像帽的色調(diào)不一致，從而影響應(yīng)用的效果。因此必須進(jìn)行色調(diào)調(diào)整這一工作。(6)圖

27、像拼接。 在重疊區(qū)已經(jīng)確定和色調(diào)調(diào)整完畢后，即可對相鄰圖像進(jìn)行拼接了。所謂拼接就是在相鄰兩幅圖像的重疊區(qū)內(nèi)找到一條接邊線(剪切線)，前切線的質(zhì)量直接影響拼接圖像的效果。在拼接過程中，即使兩幅圖像進(jìn)行色調(diào)調(diào)整，接縫處也有色調(diào)不一致，為此還需要在重疊區(qū)進(jìn)行色調(diào)的平滑，這樣才能夠在拼接好的圖像中元接縫存在。ERDAS IMAGINE1.圖像拼接功能簡介啟動圖像拼接處理工具。在ERDAS圖標(biāo)面板工具條選擇Data Prep圖標(biāo)丨Mosaic Images丨Mosaic Tool命令，翻開Mosaic Tool對話框。ERDAS IMAGINEERDAS IMAGINEERDAS IMAGINEERDA

28、S IMAGINE2 多波段圖像拼接實(shí)際工作中，如果幾何校正的精度足夠高，圖像的拼接過程只需要經(jīng)過色調(diào)調(diào)整之后就可以直接運(yùn)行。下面以彩色衛(wèi)星圖像為例，經(jīng)過色調(diào)調(diào)整后，進(jìn)行圖像拼接。需要注意的是，對于彩色圖像.需要從紅綠藍(lán)三個波段分別進(jìn)行灰度的調(diào)整;對于多個波段的圖像文件，進(jìn)行一一對應(yīng)的多個波段的灰度調(diào)整?；叶日{(diào)整的方法是進(jìn)行交互式的圖像拉伸，進(jìn)行圖像直方圖的規(guī)定化，或者進(jìn)行更加復(fù)雜的類似變化。(1) 啟動圖像拼接工具ERDAS IMAGINE(2) 加載拼接圖像1 選擇 Main丨Data Preparation丨Mosaic Images丨Mosaic Tool命令，翻開Mosaic Too

29、l工具對話框，選擇Display Add Images Dialog按鈕 ，翻開Add Images對話框?；蛘咴贛osaic Tool工具條菜單欄中，選擇Edit丨Add Images菜單，翻開Add Images對話框。 2先選擇窗口中的File選項(xiàng)卡，選擇需拼接的文件。3再選擇Image Area Options標(biāo)簽，進(jìn)入Image Area Options對話框(如以下圖)，進(jìn)行拼接影像范圍的選擇。ERDAS提供以下五種方法:ERDAS IMAGINEERDAS IMAGINE Use Entire Image :使用整幅影像，即將每一幅輸入影像的外接矩形范圍都用于拼接。 Crop A

30、rea:裁剪區(qū)域。選擇此項(xiàng)將出現(xiàn)裁剪比例(Crop Percentage)選項(xiàng)，輸入不同的百分?jǐn)?shù)，表示將每幅輸入影像的矩形圖幅范圍按此百分?jǐn)?shù)進(jìn)行四周裁剪，并利用裁剪后的圖幅進(jìn)行拼接。例如，如果某一研究區(qū)原有矩形圖幅范圍為1OOOkm2，如果設(shè)置百分?jǐn)?shù)為50%，那么用于拼接的矩形圖幅范圍為圖幅中心5OO km2。 Compute Active Area:計(jì)算活動區(qū)，即只利用每幅影像中的有效數(shù)據(jù)覆蓋的范圍用于拼接。 Template AOI:模板AOI，即在一幅待拼接影像中利用AOI工具繪制用于拼接的圖幅范圍。這里AOI將被轉(zhuǎn)換為文件坐標(biāo)(AOI相對于整個圖幅的位置)，在拼接時，利用此相對位置先在

31、所有圖幅中選擇拼接范圍，然后將此范圍內(nèi)的多幅圖像用于拼接。 Individual AOI:單一AOI，即利用人為指定的AOI從輸入影像中裁剪感興趣區(qū)域進(jìn)行拼接。 注意:通常用到的TM等數(shù)字圖像，經(jīng)過佼正等工作以后，會在邊界上出現(xiàn)黑色的鋸齒狀的數(shù)據(jù)，因此需要定義有效的AOI去除該區(qū)域，以使得拼接結(jié)果更加理想。ERDAS IMAGINE 4本例中選擇計(jì)算活動區(qū)(Compute Active Area)按鈕，并單擊Set翻開Active Area Options對話框(如以下圖)，可以對如下參數(shù)進(jìn)行設(shè)置: Select Search Layer:指定哪個圖層用于活動區(qū)的選擇。 Background

32、Value Range:背景值范圍，即根據(jù)from，to設(shè)置某一光譜段或光譜值為背景值，在運(yùn)行拼接過程中落入該光譜范圍內(nèi)的圖像不參與拼接運(yùn)算。 Boundary Search Type:邊界搜索類型，包括Corner和Edge選項(xiàng)。選擇Cornel時可以對Crop Area進(jìn)行設(shè)置，將對輸入影像進(jìn)行裁剪。 5點(diǎn)擊OK，加載衛(wèi)星圖像。ERDAS IMAGINE(3)圖像疊置組合 圖像疊置組合的目的是用于選擇不同的拼接實(shí)施方案。當(dāng)只有兩幅圖像用于拼接時，其重疊區(qū)是固定的，不需要做任何設(shè)置;而當(dāng)有多幅影形像需要拼接時，那么要在此進(jìn)行圖像疊置組合順序的調(diào)整，以設(shè)置較好的拼接方案。 1在Mosaic T

33、ool工具條選擇Set Mode for Input Images按鈕 ，進(jìn)入圖像設(shè)置模式狀態(tài)。Mosaic Tool工具條會出現(xiàn)與該模式對應(yīng)的調(diào)整圖像疊置次序的編輯按鈕。 2選擇任意一幅(或多幅)圖像，被選中圖像將會高亮顯示。根據(jù)需要，利用工具庫 ， ， ， ，對圖像進(jìn)行上移下移調(diào)整，確定拼接方案。(4)圖像匹配設(shè)置1在 Mosaic Tool工具條選擇 Display Color Corrections按鈕 ;翻開色彩校正 (Color Corrections)對話框(如圖)。注意:如果輸人的拼接影像自身存在較大的亮度差異(例如，中間暗周圍亮或者一邊亮一邊暗)，需要首先利用色彩平衡(Use

34、 Color Balancing)去除單幅影像自身的亮度差異。ERDAS IMAGINE 2選中 Use Histogram Matching按鈕，單擊Set，翻開Histogram Matching (直方圖匹配)對話框(如圖) ，執(zhí)行影像的色調(diào)調(diào)整。 3匹配方法 (Matching Method)為 Overlap Areas，即只利用疊加區(qū)直方圖進(jìn)行匹配。直方圖類型(Histogram Type)為Band by Band，即分別從紅綠藍(lán)三個波段進(jìn)行灰度的調(diào)整(如果是多波段，那么表示逐波段進(jìn)行一一對應(yīng)的灰度調(diào)整)。 4單擊OK按鈕，保存設(shè)置，回到Color Corrections對話框，

35、在Color Corrections窗口中再次單擊OK按鈕退出。 5在Mosaic Tool工具條選擇 Set Mode for Intersection按鈕 ，進(jìn)入設(shè)置圖像關(guān)系模式的狀態(tài)。 6在Mosaic Tool工具條選擇疊加函數(shù) (Set Overlap Function)按鈕 ，或是從Mosaic Too工具菜單欄，翻開該對話框(如圖)。ERDAS IMAGINE(7)運(yùn)行拼接功能 1在Mosaic Tool工具條選擇Run the Mosaic Process to Disk按鈕 ，翻開Output File Name對話框。2設(shè)置拼接文件輸路徑及名稱。3逃擇Output Opti

36、ons標(biāo)簽，選中忽略統(tǒng)計(jì)值(Stats Ignore Value)按鈕。4返回到File標(biāo)簽，單擊OK按鈕，運(yùn)行圖像拼接。8退出圖接工具 在Mosaic Tool菜單.條單擊File丨Close菜單，系統(tǒng)提示是否保存Mosaic設(shè)置，單擊No按鈕，關(guān)閉Mosaic Tool對話框，退出Mosaic工具。ERDAS IMAGINE圖像投影變換(Reproject Images)的目的在于將圖像文件從一種投影類型轉(zhuǎn)換到另一種投影類型。這種變換可以對單幅圖像進(jìn)行，也可以通過批處理向?qū)?Batch Wizard)對多幅圖像進(jìn)行。與圖像幾何校正過程中的投影變換相比，這種直接的投影變換可以防止多項(xiàng)式近似值

37、的擬合，對于大范圍圖像地理參考是非常有意義的。圖像投影變換既可以在數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊中啟動，也可以在圖像解譯模塊中啟動。在數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(Data Prep)中啟動投影變換操作步驟如下:在 ERDAS圖標(biāo)面板菜單條選擇 Main丨Data Preparation丨Reproject Images命令，翻開 Reproject Images對話框(如圖)?；蛘咴贓RDAS圖標(biāo)面板工具條選擇 Data Prep圖標(biāo)丨Reproject Images命令.翻開Reproject Images對話框。在圖像解譯模塊(Interpreter)中啟動投影變換，投影變換操作步驟如下:在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條選

38、擇 Main丨Image Interpreter丨Utilities丨Reproject Images命令，翻開 Reprojcct Images對話框(如圖)?；蛘咴?ERDAS圖標(biāo)而板工具條選擇 Image Interpreter圖標(biāo)丨Utilities丨Reproject Images命令，翻開 Reproject Images對話框。四、圖像投影變換 ERDAS IMAGINE在 Reproject Images對話框中進(jìn)行投影變換。具體步驟如下:(1)選擇處理圖像文件(Input File)。 (2)選擇輸出圖像文件(Output File)，根據(jù)需求設(shè)置存儲路徑與名稱。(3)定義輸

39、出圖像投影(Output Projection):包括投影類型和投影參數(shù)。定義投影類型(Categories)和投影參數(shù)(Projection)。(4)定義輸出圖像單位(Units)。 (5)確定輸出統(tǒng)計(jì)默認(rèn)忽略零值。 (6)定義輸出像元大小(Output Cell Size)。 (7)選擇重采樣方法(Resample Method)為最鄰近方法(Nearest Neighbor)。 (8)定義轉(zhuǎn)換方法為嚴(yán)格按照數(shù)學(xué)模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換(Rigorous Transformation)。如果選擇多項(xiàng)式近似擬合(Polynomial Approximation)方法，還需增加步驟(9)(11)(9)多項(xiàng)

40、式最大次方(Maximum Poly Order)為3。 (10)定義像元容差(Tolerance Pixels)為1。(11)如果在設(shè)置的最大次方內(nèi)超出像元容差限制，可以選擇依然應(yīng)用多項(xiàng)式模型(Continuous Approximation)轉(zhuǎn)換，或者嚴(yán)格按照投影模型(Rigorous Transformation)轉(zhuǎn)換。 (12)單擊OK按鈕，關(guān)閉Reproject Images窗口，執(zhí)行投影變換。 ERDAS IMAGINE五、圖像裁剪 實(shí)際工作中，我們經(jīng)常會得到一幅覆蓋較大范圍的圖像，而我們需要的數(shù)據(jù)只覆蓋其中的一小局部。為節(jié)約磁盤存儲空間，減少數(shù)據(jù)處理時間，常常需要對圖像進(jìn)行分幅裁

41、剪(subset)。按照ERDAS實(shí)現(xiàn)分隔裁剪的過程，可以將其分為兩種類型:規(guī)那么分幅裁剪(Rectangle Subset)，不規(guī)那么分幅裁剪(Polygon Subset)。 1 規(guī)那么分幅 規(guī)那么分幅裁剪是指裁剪圖像的邊界范圍是一個矩形，通過左上角和右下角兩點(diǎn)的坐標(biāo)就可以確定圖像的裁剪位置，整個裁剪過程比較簡單。(1)首先翻開需要裁剪的圖像，并且設(shè)置裁剪范圍1在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條選擇Main丨Start IMAGE Viewer命令，翻開Select Viewer Type對話框?；蛘咴贓RDAS圖標(biāo)面板工具條選擇Viewer圖標(biāo)，翻開Select Viewer Type對話框。

42、2選擇Classic Viewer按鈕，單擊OK按鈕，翻開一個新的Viewer對話框。3在Viewer菜單條選擇File丨Open丨Raster Layer菜單，翻開Select Layer to Add對話框?；蛘咴赩iewer工具條選擇Open Layer按鈕 ，翻開 Select Layer to Add對話框。 4在文件列表中選擇需要裁剪的文件。ERDAS IMAGINE5在Viewer菜單條選擇Utility丨Inquire Box菜單，翻開查詢框如圖1?；蛘哂覔魣D面，進(jìn)入Quick View菜單條，選擇Inquire Box菜單，翻開查詢窗口如圖1。 6在此根據(jù)需要輸入左上角點(diǎn)和右

43、下角點(diǎn)的坐標(biāo)，也可以在圖幅窗口中直接拖動查詢框到需要的范圍。7單擊Apply按鈕，查詢對話框移動到圖 2. 31所設(shè)的坐標(biāo)范圍處。 ERDAS IMAGINE(2)根據(jù)已經(jīng)設(shè)置好的裁剪范圍裁剪圖像1在ERDAS圖標(biāo)面板 Main丨Data Preparation丨Subset Image命令.翻開 Subset對話框如圖2?；蛘咴贓RDAS圖標(biāo)面板工具條選 Data Prep圖標(biāo)丨Subset Image命令，翻開 Subset對話框如圖2。 2選擇處理圖像文件(Input File)。 3輸出文件名稱Output File。4單擊From Inquire Box按鈕引入裁剪過程1中設(shè)置的兩個

44、角點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)類型Coordinate Type為 Map。5輸出數(shù)據(jù)類型Data Type為: Unsigned 8 Bit, Continuous。6輸出統(tǒng)計(jì)忽略零值，選中Ignore Zero In Output stats復(fù)選框。7輸出波段Select Layers 8單擊OK按鈕(關(guān)閉Subset對話框，執(zhí)行圖像裁剪)。ERDAS IMAGINE2不規(guī)那么分幅不規(guī)那么分幅裁剪是指裁剪圖像的邊界范圍是任意多邊形，不能通過左上角和右下角兩點(diǎn)的坐標(biāo)確定裁剪范圍，而必須事先設(shè)置一個完整的閉合多邊形區(qū)域，可以利用 AOI工具創(chuàng)立裁剪多邊形，然后利用分幅工具進(jìn)行分割。實(shí)現(xiàn)步驟如下:(1)翻開要裁

45、剪的圖像，在Viewer圖標(biāo)面板菜單條選擇AOI丨Tools菜單，翻開AOI工具條。 (2)應(yīng)用AOI工具繪制多邊形AOI ，將多邊形AOl保存文件中。注意:如果一次繪制多個AOI，需要按住 Shift鍵選擇繪制的所有AOI，否那么默認(rèn)選擇最后一次繪制的AOl。ERDAS IMAGINE(6)單擊AOl，翻開Choose AOl對話框(圖2)。 (7)選擇AOl的來源為Viewer(或者為AOl File)。如果是Viewer，要注意如果需要多個AOI，需要在 Viewer中按住Shift鍵選中所需要的AOl;如果是 AOl File，那么進(jìn)一步選擇(2)中保存的aoi。(8)輸出數(shù)據(jù)類型(Data Type)為: Unsigned 8 Bit, Continuous。(9)輸出統(tǒng)計(jì)忽略零值，選中Ignore Zero In Output stats復(fù)選框。(10)設(shè)置輸出波段。(11)單擊OK按鈕(關(guān)閉Subset對話框，執(zhí)行圖像裁剪)。ERDAS IMAGINE(6)單擊AOl，翻開Choose AOl對話框(圖2)。 (7)選擇AOl的來源為Viewer(