ENVI遥感图像增强处理.docx
- 文档编号:288117
- 上传时间:2022-10-08
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:235.60KB
ENVI遥感图像增强处理.docx
《ENVI遥感图像增强处理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ENVI遥感图像增强处理.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ENVI遥感图像增强处理
任务五图像增强
图像增强的主要目的是提高图像的目视效果,以便处理结果图像比原图像更适合于特定的应用要求,方便人工目视解译、图像分类中的样本选取等。
ENVI图像增强的内容主要包括:
●空间域增强处理
●辐射增强处理
●光谱增强处理
●傅里叶变换
●波段组合
1.空间域增强处理
空间域增强处理是通过直接改变图像中的单个像元及相邻像元的灰度值来增强图像。
1.1卷积滤波
卷积滤波是通过消除特定的空间频率来增强图像。
它们的核心部分是卷积核,ENVI提供很多卷积核,包括高通滤波、低通滤波、拉普拉斯算子、方向滤波、高斯高通滤波、高斯低通滤波、中值滤波、Sobel、Roberts,还可以自定义卷积核。
使用数据:
lena.jpg
具体操作:
通过尝试ENVI提供的各种图像增强算子,观察比较图像增强的效果。
(1)打开图像文件lena.jpg。
(2)在主菜单中,选择Filter→ConvolutionsandMorphology。
(3)在ConvolutionsandMorphologyTool中,选择Convolutions→滤波类型。
(4)不同的滤波类型对应不同的参数,主要包括三项参数:
●KernelSize(卷积核的大小)
卷积核的大小,以奇数来表示,如3×3、5×5等,有些卷积核不能改变大小,包括Sobel和Roberts。
●ImageAddBack(输入加回值)
将原始图像中的一部分“加回”到卷积滤波结果图像上,有助于保持图像的空间连续性。
该方法常用于图像锐化。
“加回”值是原始图像在结果输出图像中所占的百分比。
●EditableKernel(编辑卷积核中各项的值)
在文本框中双击鼠标可以进行编辑,选择Kernel可以把卷积核保存为文件(.ker),选择Kernel可以打开一个卷积核文件。
(5)卷积增强图像中的单个波段
a)选择Convolutions→HighPass,其他项按照默认设置,单击QuickApply按钮,第一次点击此按钮会提示选择增强的波段,增强后的波段在Display中显示。
如果要更改卷积增强波段,选择Options→ChangeQuick-ApplyInputBand。
b)选择QuickResulttoFile,可以将增强结果保存
(6)卷积增强图像文件
a)单击ApplyToFile按钮,在ConvolutionInputFile对话框中选择图像文件。
b)选择输出路径及文件名。
2.辐射增强处理
辐射增强处理是通过对单个像元的灰度值进行变换来增强处理,如直方图匹配、直方图拉伸、去条带噪声等。
2.1交互式直方图拉伸
使用数据:
lena.jpg
将一个多光谱图像打开并在Display中显示。
在主图像窗口中,选择Enhance→Interactivestretching,就可以打开交互式直方图拉伸操作对话框(图1)。
图1交互式直方图拉伸操作对话框
在交互式直方图拉伸操作对话框中:
●显示一个输入直方图和一个输出直方图,它们表明当前的输入数据以及分别应用的拉伸。
●两条垂线(虚线)表明当前拉伸所用到的最小值和最大值,其值显示在Stretch标签的两个文本框中。
●对于彩色图像来说,直方图的颜色与所选择的波段颜色一致(系统默认显示红色波段),可以用鼠标选择RGB波段。
●在状态栏中列出拉伸类型和直方图来源,或者当前十字指针指定DN值和指定DN值的像元数、直方图及累计直方图。
在交互式直方图拉伸操作对话框中的菜单命令及其功能。
表1File菜单命令及功能
菜单命令
功能
ExportStretch
SaveStretchtoLUT
RestoreLUTStretch
SavePlotAs
输出图像拉伸结果
拉伸结果(LUT表)可以保存为ASCII文件或默认拉伸LUT
打开原先保存的LUT
导出直方图为图像文件
Stretch_Type菜单命令是拉伸方法选项,共有7种拉伸方法:
菜单命令
功能
Linear
PiecewiseLinear
Gaussian
Equalization
SquareRoot
Arbitrary
UserDefinedLUT
线性拉伸
分段线性拉伸
高斯拉伸
直方图均衡化拉伸
平方根拉伸
自定义拉伸和直方图均衡化
自定义查找表拉伸
Histogram_Source菜单命令是选择直方图生成源,有主图像窗口(Image)、滚动窗口(Scroll)、放大窗口(Zoom)、整个原始波段(Band)和感兴趣区(ROI)。
Default命令菜单包括一些默认拉伸方式以及直方图生成源,与主图像菜单中Enhance的默认拉伸一致。
Option菜单命令及其功能:
菜单命令
功能
ResetStretch
SetGaussianStdv
SetFloatingPointPrecision
EditUserDefinedLUT
EditPiecewiseLinear
HistogramParameters
AutoResetHistogram
AutoApply
LockStretchBars
恢复默认拉伸
设置Gaussian拉伸的标准差
设置浮点数据的小数点位数
交互定义LUT
编辑分段线性拉伸分段点参数
直方图参数设置
设定对新加载数据是否应用之前输入的范围
自动应用拉伸处理
锁定最小值和最大值拉伸条(垂直虚线)间的距离
交互式直方图拉伸的操作过程:
(1)在Display中加载图像,在主图像窗口中,选择Enhance→Interactivestretching,打开交互式直方图拉伸操作对话框。
(2)要浏览像元DN值和指定DN值的像元个数、百分比以及累计百分比,可以在直方图内按住鼠标左键并拖动随之产生的白色十字交叉指针,在状态栏中显示信息。
(3)在交互式直方图拉伸操作对话框中,选择Stretch_Type→拉伸方法。
不同拉伸方法操作和参数设置不一样,常用操作如下:
●Linear(线性拉伸)
(1)选择Stretch_Type→Linear
(2)选择Options→AutoApply,打开自动应用功能
(3)设定拉伸范围,使用鼠标左键,移动输入直方图中的垂直线(白色虚线)到所需要的位置,或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比
●PiecewiseLinear(分段线性拉伸)
(1)选择Stretch_Type→PiecewiseLinear
(2)选择Options→AutoApply,打开自动应用功能
(3)一个转换函数(初始伟一条白色直线)将被绘制在输入直方图中。
在输入直方图的任何位置点击鼠标中键,为转换函数增加一个节点,绘制的线段将把端点和绘制的节点标记连接起来。
(4)要移动一个点的位置,在标记上按住鼠标左键,然后把它拖放到一个新位置。
要删除点,在标记上点击鼠标右键。
也可以手动地键入输入和输出值,选择Options→EditPiecewiseLinear。
●Gaussian(高斯拉伸)
(1)选择Stretch_Type→Gaussian
(2)选择Options→AutoApply,打开自动应用功能
(3)设定拉伸范围,使用鼠标左键,移动输入直方图中的垂直线(白色虚线)到所需要的位置,或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比
(4)选择Options→SetGaussianStdv,设置高斯标准差
(5)输出直方图用一条红色曲线显示被选择的Gaussian函数。
被拉伸数据的分布呈白色,并叠加显示在红色Gaussian函数上
●Equalization(直方图均衡化拉伸)
(1)选择Stretch_Type→Equalization
(2)选择Options→AutoApply,打开自动应用功能
(3)设定拉伸范围,使用鼠标左键,移动输入直方图中的垂直线(白色虚线)到所需要的位置,或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比
(4)根据拉伸DN值范围自动缩放数据,使每个直方图中的DN数相均衡。
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(图2)。
图2直方图均衡化
3.光谱增强处理
光谱增强处理是基于多光谱数据对波段进行变换达到图像增强处理,如主成分变换、独立成分变换、色彩空间变换、色彩拉伸等。
3.1波段比的计算
计算波段的比值可以增强波段之间的波谱差异,减少地形的影响。
用一个波段除以另一个波段生成一幅能提供相对波段强度的图像,该图像增强了波段之间的波谱差异。
计算波段比,必须输入一个“分子”波段和一个“分母”波段,波段比是分子与分母的比值。
使用数据:
can_tmr.img
计算波段比的具体操作如下:
(1)打开一个多波段图像文件(TM图像)。
(2)在主菜单中,选择Transforms→BandRatios。
(3)在BandRatiosInputBands对话框中,从可用波段列表(SelectfromtheAvailableBand)中选择分子(Numerator)和分母(Denominator)波段。
例如,近红外波段/红波段(图3)。
单击Clear按钮可以清除选择的分子和分母波段。
(4)单击EnterPair按钮,将比值波段添加到SelectedRatioPairs中。
(5)选择输出文件路径及文件名,单击OK按钮。
(6)将得到的近红外波段/红波段比值图像与近红外波段和红波段的灰度图像进行对比,特别是植被、裸地的灰度变化。
图3波段比的计算
3.2色彩空间变换
ENVI支持将三波段红、绿、蓝图像变换到一个特定的彩色空间,并且能从所选彩色空间变换回RGB。
两次变换之间,通过对比度拉伸,可以生成一个色彩增强的彩色合成图像。
ENVI支持的彩色空间包括“色度、饱和度、颜色亮度值(HSV)”,“色度、亮度、饱和度(HLS)”和描述土壤岩石颜色特征的HSV(USGSMunsell)。
使用数据:
can_tmr.img
色彩空间变换操作比较简单,下面以RGBtoHSV为例,各种色彩空间变换操作过程类似。
(1)打开多光谱图像can_tmr.img,显示为RGB彩色图像。
(2)在主菜单中,选择Transforms→ColorTransforms→RGBtoHSV。
在RGBtoHSVInput对话框中,可以从一个显示的彩色图像窗口或可用波段列表中选择3个波段进行变换。
(3)在RGBtoHSVParameters对话框中,选择输出路径及文件名,单击OK按钮完成。
3.3NDVI计算
归一化植被指数NDVI计算可以将多光谱数据变换成一个单独的图像波段,用于显示植被分布。
较高的NDVI值预示着包含较多的绿色植被。
ENVI的NDVI使用如下标准算法:
NDVI值的范围为-1~+1。
ENVI已经为AVHRR、LandsatMSSLandsatTM、SPOT和AVIRIS数据预设值了相应波段,对于其他数据类型,可以自己指定波段来计算NDVI值。
使用数据:
0112024.img
(1)打开TM图像0112024.img。
(2)在主菜单中,选择Transforms→NDVI。
在NDVICalculationInputFile对话框中,选择TM图像,单击OK按钮。
(3)在NDVICalculationInputFile对话框中,Input选择LandsatTM。
用于计
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ENVI 遥感 图像 增强 处理