中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告

中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.遙感圖像處理課程實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)生姓名：王蜀越班學(xué)號(hào)：學(xué)指導(dǎo)教師：王紅平、許凱中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院2017年7月1日Word文檔1/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.-1--2-1.1-2-1.2-2-1.3-2--6-2.1-6-2.2-6-2.3-6--10-3.1--3.2--3.3---14-4.1--4.2--4.3---19-Word文檔2/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.實(shí)習(xí)一：影像融合1.1【實(shí)習(xí)目的】1.掌握遙感影像融合的基本原理、容和要點(diǎn)；2.ENVI中遙感影像融合的操作方法、步驟；3.進(jìn)一步熟悉ENVI軟件的操作。1.2【實(shí)習(xí)步驟】1）實(shí)習(xí)流程圖：了解圖像融合的ENVI對(duì)圖比較幾種圖像融基本原理與算法像進(jìn)行圖像融合合的優(yōu)缺點(diǎn)。2）參數(shù)設(shè)置及中間結(jié)果：無1.3【實(shí)習(xí)過程】（）影像融合的容圖像融合（ImageFusion）是指將多源信道所采集到的關(guān)于同一目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過圖像處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后綜合成高質(zhì)量的圖像，以提高圖像信息的利用率、改善計(jì)算機(jī)解譯精度和可靠性、提升原始圖像的空間分辨率和光譜分辨率，利于監(jiān)測(cè)。word文檔可以下載高效的圖像融合方法可以根據(jù)需要綜合處理多源通道的信息，從而有效地提高了圖像信息的利用率、系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)探測(cè)識(shí)別地可靠性及系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。其目的是將單一傳感器的多波段信息或不同類傳感器所提供的信息加以綜合，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，以增強(qiáng)影像息透明度，改善解譯的精度、可靠性以及使用率，以形成對(duì)目標(biāo)的清晰、完整、準(zhǔn)確的信息描述。word文檔可以下載（）圖像融合過程Word文檔3/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.（3幾種常見的融合算法IHS融合算法在計(jì)算機(jī)定量處理色彩時(shí)，通常采用RGB表色系統(tǒng)，但在視覺上定性地描述色彩時(shí)，采用

IHS顯色系統(tǒng)更直觀些。IHS顯色系統(tǒng)采用色調(diào)（Hue）、飽和度（Saturation）、亮度

Intensity）表示顏色。IHS融合又稱為“I分量替換法”，即用全色圖像代替多光譜圖像的I分量，H和S分量相結(jié)合進(jìn)行IHS逆變換獲得融合圖像。word文檔可以下載IHS圖像融合的基本步驟：（1）對(duì)兩幅圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，并將多光譜圖像重采樣與全色圖像分辨率設(shè)置一致；

2）對(duì)多光譜圖像進(jìn)行IHS變換，將圖像變換之IHS空間；（3）對(duì)全色圖像和多

光譜圖像的I分量進(jìn)行直方圖匹配；word文檔可以下載4）用直方圖配準(zhǔn)后的全色圖像代替多光譜圖像的I分量；5I分量替換后的多光譜圖像進(jìn)行IHS逆變換至RGB空間，得到融合圖像。通過變換、替代、逆變換獲得的融合圖像既具有全色高分辨率的特點(diǎn)，又保持了多光譜圖像的色調(diào)和飽和度。雖然融合后圖像清晰度提高了，但光譜信息損失嚴(yán)重，即產(chǎn)生顏色失真。如果融合結(jié)果圖像應(yīng)用以光譜分析為主就不太適合選擇該方法。精品文檔可以放心下載變換法PCAPrincipalComponentAnalysisK-L變換（主成分變換）。它是將N個(gè)

波段的低分辨率圖像進(jìn)行變換，將單波段的高分辨率圖像經(jīng)過灰度拉伸，使灰度的均值與

變換第一分量圖像一致；然后以拉伸過的高分辨率圖像代替第一分量圖像，經(jīng)過KL逆變換到原空間。word文檔可以下載變化法的基本步驟：（1）對(duì)多光譜圖像進(jìn)行主成分分析，用相關(guān)矩陣求特征值和特征性向量，然后求各主分量；

2）將空間配準(zhǔn)后的單波段高分辨率圖像與第一主分量圖像做直方圖配準(zhǔn)；精品文檔可以放心下載3）用配準(zhǔn)后的單波段高分辨率圖像代替第一主分量；并將與其余主分量做逆變換得到融PCA變換法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以應(yīng)用任意數(shù)目的波段，克服了IHS變換只能用于三個(gè)波段的缺陷。經(jīng)過融合后的圖像包括了兩幅原始圖像高空間分辨率和高光譜分辨率特征，保留了原圖像的金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔4/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告Word文檔5/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.高頻信息。利用ENVI進(jìn)行圖像融合ENVI中提供的融合方法有HSV變換和Brovey變換，這兩種方法要求數(shù)據(jù)具有地理參考或

者具有相同的尺寸，輸入波段必須為無符號(hào)8-bit數(shù)據(jù)或者從打開的彩色Display中選擇。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔圖1ENVI提供的圖像融合辦法本次實(shí)習(xí)我選擇了BroveyGram-Schmidt變換下面是使用Brovey變換操作過程：金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔①選擇File->open,打開‘TM-30m.img’和‘blrd_sp.img’②Toolbox->ImageSharping->Gram-ColorNormalized（Brovery,在SelectInput

中選擇波段列表中的波段，我分別選擇了TM-30m的123321波段來做對(duì)比。波

段選擇后點(diǎn)擊OK。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔③在HighResolutionInputFile中選擇blrd_sp.img文件④設(shè)置輸出路徑，點(diǎn)擊。圖2Brovey變換6/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告Word文檔7/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖3BroveyGram-SchmidtPanSharping①File->open,‘TM30m.img’和‘blrd_sp.img’②選擇Toolbox->ImageSharping->Gram-SchmidtSharping,LowSpatialResolution選文件可編輯擇TM-30m,HighSpatialResolutionblrd_sp.img。③‘PanSharpingParameters’面板，參數(shù)設(shè)為默認(rèn)值，設(shè)置輸出路徑，點(diǎn)擊‘OK’得到融合后圖像。精品文檔可以放心下載圖4SchmidtSharping變換8/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告Word文檔9/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.實(shí)習(xí)二：幾何校正2.1【實(shí)習(xí)容】1）鞏固影像幾何校正的基本原理。2）熟練掌握影像幾何校正處理流程和操作步驟。

3）掌握幾何校正精度評(píng)估原理和方法。1）實(shí)習(xí)流程圖：了解學(xué)習(xí)影像幾使用ENVI對(duì)圖像學(xué)習(xí)幾何校正的何校正的基本原進(jìn)行幾何校正，學(xué)

理習(xí)幾何校正的過程2）數(shù)據(jù)待校正影像2.3【實(shí)習(xí)過程】（）幾何校正的容遙感成像的時(shí)候，由于飛行器的姿態(tài)、高度、速度以及地球自轉(zhuǎn)等因素的影響，造成圖相對(duì)于地面目標(biāo)發(fā)生幾何畸變，這種畸變表現(xiàn)為像元相對(duì)于地面目標(biāo)的實(shí)際位置發(fā)生擠壓、扭曲、拉伸和偏移等，針對(duì)幾何畸變進(jìn)行的誤差校正就叫幾何校正。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔遙感影像圖的幾何校正目前有3種方案，即系統(tǒng)校正、利用控制點(diǎn)校正以及混合校正。遙感數(shù)據(jù)接收后，首先由接收部門進(jìn)行校正，這種校正叫系統(tǒng)校正(又叫幾何粗校正)，即把遙感傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、傳感器的位置、衛(wèi)星姿態(tài)等測(cè)量值代人理論校正公式進(jìn)行幾何畸變校正；而用戶拿到這種產(chǎn)品后，由于使用目的不同或投影及比例尺不同，仍舊需要做進(jìn)一步的幾何校正，這就需要對(duì)其進(jìn)行幾何精校正即利用地面控制點(diǎn)GCP(GroundContro-Point）對(duì)因其他因素引起的遙感圖像幾何畸變進(jìn)行糾正。混合校正則是由一般地面站提供的遙感CCT已經(jīng)完成了第一階段的幾何粗校正，用戶所要完成的僅僅是對(duì)圖像做進(jìn)一步的幾何精校正。精品文檔可以放心下載（）幾何校正的過程采集地面控制點(diǎn)選擇幾何模型重采樣輸出精度評(píng)定（）利用ENVI進(jìn)行幾何校正Word文檔10/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.本次實(shí)習(xí)采取的是ENVI里面的imagetoimage的方式進(jìn)行幾何校正。①打開并顯示圖像文件打開ENVI軟件，將幾何校正前與幾何校正后的兩幅圖通過不同的窗口顯示出來。#1為

幾何校正前的圖像，#2為幾何校正后的圖像。可將圖像通過linkdisplay簡(jiǎn)單地連接起來。精品文檔可以放心下載②啟動(dòng)幾何校正模塊點(diǎn)擊工具欄中MapregistrationselectGCPs:ImagetoImage。word文檔可以下載在彈出的對(duì)話框中選擇display#2baseimage，也就是基準(zhǔn)圖像，而display#1warpimage待校正的圖像。選好后點(diǎn)擊，進(jìn)入采集地面控制點(diǎn)。精品文檔可以放心下載圖5選擇參考圖像和待校正圖像③采集地面控制點(diǎn)Display中移動(dòng)方框位置，尋找明顯的地物特征點(diǎn)作為輸入GCP；圖6采取控制點(diǎn)在groundcontrolpointsselectionaddpoint按鈕，將當(dāng)前找到的點(diǎn)收集；精品文檔可以放心下載11/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告Word文檔12/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖7選取控制點(diǎn)用同樣的方法繼續(xù)尋找其余的點(diǎn)，當(dāng)選擇控制點(diǎn)的數(shù)量達(dá)到3時(shí)，被自動(dòng)計(jì)算。Groundcontrolpointsselection上的predict按鈕可用來在基準(zhǔn)圖像顯示窗口上面定位一個(gè)特征點(diǎn)，單擊精品文檔可以放心下載predict按鈕，校正圖像顯示窗口上會(huì)自動(dòng)預(yù)測(cè)區(qū)域，適當(dāng)調(diào)整一下位置，單擊addpoint按鈕，將當(dāng)前找到的點(diǎn)收集。隨著控制點(diǎn)數(shù)量的增多，預(yù)測(cè)的的精度越來越精確。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔option里的autopredict，打開自動(dòng)預(yù)測(cè)功能，這是在基準(zhǔn)圖像顯示窗口上面定位一個(gè)特征點(diǎn)時(shí)，校正圖像顯示窗口上會(huì)自動(dòng)預(yù)測(cè)；word文檔可以下載當(dāng)選擇一定數(shù)量的控制點(diǎn)之后（至少3個(gè)），可利用自動(dòng)找點(diǎn)功能；在groundcontrolpointsselectionoptions里的automaticallygeneratepoints金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔一個(gè)匹配波段，單擊OK；在automatictiepointmethodparameter對(duì)話框中，選擇可將tie點(diǎn)的數(shù)量（numberoftiepdf文件可編輯points60；其他默認(rèn)參數(shù)，點(diǎn)擊；groundcontrolpointsselectionshowlist按鈕，可看到方才選取的所有控制點(diǎn)的相關(guān)信息列表；精品文檔可以放心下載圖8檢查精度可通過選擇列表中option里的orderpointbyerror由高到低排列RMS值來查看選擇點(diǎn)的信

息。對(duì)于RMS過高的點(diǎn)，可以將其直接刪除，或是通過在zoom窗口中進(jìn)行選擇點(diǎn)位置的微調(diào)來word文檔可以下載使值降低；④校正結(jié)果的輸出在groundcontrolselectionoption里的warpfile（asimagetomap），選擇校word文檔可以下載13/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告正文件（TM文件）；在校正參數(shù)對(duì)話框中，默認(rèn)投影參數(shù)和像元大小與基準(zhǔn)圖像一致，投影參數(shù)不變，點(diǎn)擊OK；Word文檔14/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖9幾何校正后的影像圖10校正前和校正后Word文檔15/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.實(shí)習(xí)三：影像分類（一）3.1【實(shí)習(xí)容】1）鞏固監(jiān)督分類的基本原理；2）熟練掌握監(jiān)督分類的流程和操作步驟；

3）掌握監(jiān)督分類的影像統(tǒng)計(jì)方法。3.2【實(shí)習(xí)步驟】了解學(xué)習(xí)監(jiān)督分類的ENVI對(duì)圖像進(jìn)進(jìn)行影像統(tǒng)計(jì)行監(jiān)督分類3.3【實(shí)習(xí)過程】（）監(jiān)督分類容監(jiān)督分類（supervisedclassification）又稱訓(xùn)練場(chǎng)地法，是以建立統(tǒng)計(jì)識(shí)別函數(shù)為理論基礎(chǔ)，

依據(jù)典型樣本訓(xùn)練方法進(jìn)行分類的技術(shù)。即根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本，通過選擇特征參數(shù)，求

出特征參數(shù)作為決策規(guī)則，建立判別函數(shù)以對(duì)各待分類影像進(jìn)行的圖像分類，是模式識(shí)別的一種方法。要求訓(xùn)練區(qū)域具有典型性和代表性。判別準(zhǔn)則若滿足分類精度要求，則此準(zhǔn)則成立；反之，需重新建立分類的決策規(guī)則，直至滿足分類精度要求為止。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔（）監(jiān)督分類的過程選擇訓(xùn)練樣本計(jì)算判別函數(shù)分類后處理精度評(píng)定（）用ENVI進(jìn)行監(jiān)督分類ENVI提供了多種監(jiān)督分類的算法：平行六面體法、最大似然法、最小距離法、馬氏距離法等。本次實(shí)習(xí)采用了最大似然法，步驟如下：①roi：在影像窗口選擇overlay->regionofinterest...->在彈出的窗口中選擇zoomzoomroi；金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔②roi：在Tool窗口中選擇option->computerROISeparability...->“+水田文件->選

進(jìn)行可分離度計(jì)算，點(diǎn)擊；金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔Word文檔16/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖11-1選擇roi圖11-2所選roi屬性Word文檔17/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖12計(jì)算可分離度③如果可分離度大于1.8，則認(rèn)為roi選取合格，否則需要重新選擇roi。將選擇好的roi保存到指定路徑。精品文檔可以放心下載④Classification->supervisedmaximuumlikelihood->選擇待分類影像->選擇所有

的roi，設(shè)置參數(shù)，點(diǎn)擊。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔圖13參數(shù)設(shè)置⑤修改錯(cuò)分區(qū)域：在displayoverlay->classification->選擇分類后的影像；在InteractiveClassTool面板中，選擇Edit>PolygonAddtoClasspdf文件可編輯在InteractiveClassTool面板中，鼠標(biāo)左鍵單擊"Unclassified"前面的方型色塊，讓"Unclassified"pdf文件可編輯類別處于激活狀態(tài)；選擇一個(gè)編輯窗口：ImageImage窗口中繪制多邊形，多邊形以的像元全部歸于

"Unclassified"一類；選擇要合并的類并保存。18/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告Word文檔19/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖14最大似然法分類后結(jié)果⑥影像統(tǒng)計(jì)：ClassificationPostClassification->classstatistics->選擇分類后的圖像和原始圖

像；設(shè)置統(tǒng)計(jì)容，勾選BasicState,Histograms以及Covariance,點(diǎn)擊。pdf文件可編輯圖15設(shè)置統(tǒng)計(jì)容圖16分類信息直方圖Word文檔20/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.實(shí)習(xí)四：影像分類（二）4.1【實(shí)習(xí)容】1）鞏固非監(jiān)督分類的基本原理；2）熟練掌握非監(jiān)督分類的流程和操作步驟；

3）掌握非監(jiān)督分類的精度評(píng)定方法。4.2【實(shí)習(xí)步驟】了解學(xué)習(xí)非監(jiān)督分類ENVI對(duì)圖像進(jìn)通過多種方式進(jìn)行精的基本原理行非監(jiān)督分類度評(píng)定4.3【實(shí)習(xí)過程】（）非監(jiān)督分類的容非監(jiān)督分類是以不同影像地物在特征空間中類別特征的差別為依據(jù)的一種無先驗(yàn)（已知）

類別標(biāo)準(zhǔn)的圖像分類，是以集群為理論基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行集聚統(tǒng)計(jì)分析的方法。根據(jù)待分類樣本特征參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，建立決策規(guī)則來進(jìn)行分類。而不需事先知道類別特征。把

各樣本的空間分布按其相似性分割或合并成一群集，每一群集代表的地物類別，需經(jīng)實(shí)地調(diào)查

或與已知類型的地物加以比較才能確定。是模式識(shí)別的一種方法。一般算法有：回歸分析、趨勢(shì)分析、等混合距離法、集群分析、主成分分析和圖形識(shí)別等。精品文檔可以放心下載（）非監(jiān)督分類的過程選擇分類器分類后處理精度評(píng)定（）用ENVI進(jìn)行非監(jiān)督分類ENVI提供了兩種非監(jiān)督分類的算法：ISODATA和K-Measns。

本次實(shí)習(xí)我選擇的是K-Measns分類，下面是具體步驟：①選擇File->OpenImageFile,“+水田.tif”②選擇Classification->Unsupervised->K-Measns

③裸土+.tif”Word文檔21/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖選擇待分類文件④設(shè)置參數(shù)，最大迭代次數(shù)為10次，一般非監(jiān)督分類的分類數(shù)量比最終分類數(shù)量多2

到3倍為宜，這樣有利于提高分類精度。金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔圖參數(shù)設(shè)置Word文檔22/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖分類后的影像⑤將分類后的圖像對(duì)照原始圖像再次進(jìn)行合并類別：

Classcolortable，對(duì)應(yīng)原始圖像分別對(duì)各類命名；Classification->PostClassification->CombineClassification->k-means分類后的圖像；金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔選擇合并類別，點(diǎn)擊OK，設(shè)置輸出路徑。圖Word文檔23/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖合并之后的圖像⑥精度評(píng)定：本次選擇的是用混淆矩陣來做精度評(píng)定，由于沒有標(biāo)準(zhǔn)分類的圖像，只能采取ROI的方式進(jìn)行精度評(píng)定。ClassificationPostClassificationConfusionMatrix->GroundTruthROI；金品文檔為您提供最好的高質(zhì)量文檔選擇合并后的影像和文件，如果各類名相同會(huì)自動(dòng)匹配，如果不同則需要手動(dòng)匹配。

匹配好后設(shè)置輸出路徑，點(diǎn)擊OK。Word文檔24/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖匹配Word文檔25/29中國地質(zhì)大學(xué)遙感圖像處理上機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告.圖混