遥感图像增强实验指导书.docx
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遥感图像增强实验指导书
图像增强
通过对图像数据采用各种图形增强算法,提高图像的目视效果,方便人工目视解译、图像分类中得样本选取等,以便处理结果图像比原图像更适合于特定的应用要求。
本章我们主要进行图像的空间域增强处理和辐射增强处理。
空间域增强处理
空间域增强处理是通过直接改变图像中得单个像元及相邻像元的灰度值(DN)来增强图像。
这种增强方式往往是有目的的,如增强图像中的线状物体细部部分或者主干部分等,主要包括1、卷积滤波、2、数学形态学滤波、3、纹理分析。
1卷积滤波
①启动ENVI:
开始>>>程序>>>ENVI4.3
②打开图像文件can_tmr.img:
file>>openimagefile>>选择目录:
D:
\遥感数字图像处理实验\实验数据\图像增强,打开can_tmr.img
③选择RGBColor模式显示图像:
点击RGBColor>>
点击R(band5),G(band4),B(band3)>>loadRGB
Can_tmr.img图像
④在主菜单中,执行命令:
Filter>>ConvolutionsandMorphology,在ConvolutionsandMorphologytool中,可以选择Convolutions滤波类型这里我们选择HighPass。
注意:
不同的滤波类型对应不同的参数类型,主要包括三项参数:
KernelSize(卷积核大小):
默认卷积核是正方形,如果需要使用非正方形,执行命令:
Option>>Squarekernel。
ImageAddBack(输入一个加回值):
原始图像在输出图像中所占的比例,该法有助于保持图像空间连续性和图像锐化。
(例如加回值为40%,则有40%的原始图像将被加回到卷积滤波最终输出图像上。
)
EditableKernel(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File>>SaveKernel可以保存卷积核为文件(.ker),选择File>>RestoreKernel,可以打开卷积核文件。
ConvolutionsandMorphologytool对话框
a.卷积增强图像的单个波段:
⑤执行命令:
Convolutions>>HighPass其他默认设置,执行QuickApply,在弹出的对话框中选择一个波段,点击OK,增强后的波段会在Display中显示。
⑴.如果需要更改卷积增强波段,选择Options>>changQuick-applyinputBand.选择相应的波段,在display中显示。
⑵.如果需要将增强结果保存为文件,选择File>>SaveQuickResulttofile.>>memory>>OK.
b.卷积增强图像文件:
单击ApplyToFile,在ConvolutionInputFile对话框中选择图像文件can_tmr.img,选择输出路径(D:
\遥感数字图像处理实验\实验数据\图像增强)、文件名称(Juanji1.img).点击OK,在AvailableBandslist选择juanji1.img图像的R(band5),G(band4),B(band3),点击Display#2>>>newdisplay>>>loadRGB,可以与原图对比。
Juanji1.img图像
2.数学形态学滤波
其操作过程与卷积滤波基本一样。
①点击filter>>ConvolutionsandMorphology,在ConvolutionsandMorphologytool中,选择Morphology>>可以选择对应的滤波类型,这里我们选择opening,其他为默认值,然后按照卷积滤波步骤输出图像路径和图像名为(juanji2.img),并与原图对比。
注意:
cycles:
滤波的重复次数。
Style:
滤波格式,Binary(输出的像元呈黑色或白色)、
Gray(保留梯度),value(对核值进行腐蚀或膨胀)。
ConvolutionsandMorphologytool对话框
(Juanji2.img)图像
②关闭图像,在AvailableBandslist选择juanji1.img图像和juanji2.img图像,分别点击右键,选择closeselectedfile关闭文件。
2、纹理分析
a.基于概率统计的波率(OccurrenceMersures)
①在主菜单中,选择Filters>>Texture>>OccurrenceMersures.在TextureIpputFile对话框中选择图像文件can_tmr.img。
(也可选择单波段练习)
②在TexturestoCompute的复选框中选择创建的纹理要素,可以选择多种要素,这里我们只选择mean,其他为默认值,选择输出路径,我们选择Memory.单击OK,再一次选择Memory,单击OK,开始处理图像。
注意:
在rows(X)和rows(Y)中可以输出处理窗的大小。
Memory1图像
b.基于二阶概率统计的波率(Co-occurrencemeasures)
①在主菜单中,选择Filters>>Texture>>Co-occurrencemeasuresTextureIpputFile对话框中选择图像文件can_tmr.img。
(也可以选择单波段练习)
Co-occurrenceTexturesparameters对话框
②在Co-occurrenceTexturesparameters的复选框TexturestoCompute中选择创建的纹理要素,也可以同时选择多种纹理要素,这里我们只选择Homogeneity(协同性),其他为默认值,然后点击Memory单击OK,输出图像。
Memory2图像
③关闭AvailableBandslist中,除can_tmr.img外的其他文件。
一、辐射增强处理
辐射增强处理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、去除条带噪声处理等。
1、交互式直方图拉伸
①在AvailableBandslist中,选择RGBColor模式显示图像,执行命令:
点击RGBColor>>点击R(band5),G(band4),B(band3)>>loadRGB,在display中显示出来。
②在主图像窗口中,点击Enhance>>Interactivestretching,就可以打开交互式直方图拉伸操作过程。
Interactivestretching图
③图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,俩条垂线(虚线)表明当前拉伸所用到的最小值和最大值。
注意:
Stretch_Type(拉伸方法),共有7种拉伸方法,linear(线性拉伸),Piecewiselinear(分段线性拉伸),Gaussian(高斯拉伸),Equalization(直方图均衡化拉伸),SquareRoot(平方根拉伸),
ArbitraryUser(自定义拉伸和直方图匹配),
DefinedLUT(自定义查找表拉伸),这里我们以linear拉伸为例。
④点击Stretch_type>>选择linear,点击Options>>选择AutoApply.打开自动应用功能,点击Histogram_source>>选择scroll。
⑤设定拉伸范围,使用鼠标左键,移动输出直方图中的垂直线(白色虚线)到所需要的位置,或者在stretch文本框中键入值,可以根据需要随意输入,这里我们键入8和55,选择R模式。
⑥在AvailableBandslist选择can_tmr.ing图像的R(band5),G(band4),B(band3),点击Display#2>>>newdisplay>>>loadRGB,可以与原图对比。
处理过的图(lashen.img
⑦选择Flie>>ExportStretch,选择输出路径及文件名(lashen.img),数据类型选择byte,单击OK,输出图像。
⑧关闭AvailableBandslist中,除can_tmr.img外的其他文件。
2、直方图匹配
使用直方图匹配可以自动的把一副显示图像的直方图匹配到另一副上,从而使俩幅图的亮度尽可能的接近。
①再打开一幅图像,选择目录D:
\遥感数字图像处理实验\实验数据\图像增强,打开0112024.img,选择0112024.img图像的R(band5),G(band4),B(band3)点击Display#2>>>newdisplay>>>loadRGB,打开俩幅图像.
②在配准图像can_tmr.ing图像的主窗口,选择Enahance>>HistogramMatching
③在HistogranmMatchingInputparameters对话框,在MatchTo列表中,选择作为基准直方图所在的图像窗口Display#1,InputHistogranm选择直方图绘制源,这里我们选择Image,单击OK,在display查看匹配结果。
匹配后的图像
④在显示匹配结果的主图像窗口上,选择Enhance>>InteractiveStretching,
⑤在OutputHistogram图中显示俩个直方图,输出直方图用红色显示,被匹配的输出直方图用白色显示,如下图
⑥选择File>>Exportstretch选择输入路径及文件名(pipei.img),数据类型为byte,单击OK,输出图像。
7关闭AvailableBandslist中,除can_tmr.img外的其他文件。
1、坏道填补
有些图像,由于传感器的原因使得图像数据中具有坏数据行。
所以这些坏道需要用其他值填充。
①在display中显示can_tmr.img图像,波段为R(5)G(4)B(3),
在主图像窗口can_tmr.img双击鼠标,打开CursorLocation/Value
②在主菜单中,选择BasicTools>>Preprocessing>>GeneralPurposeUtilities>>ReplaceBadLine.在BadLineInputFile对话框中,选择一个图像文件can_tmr.img,
③在BadLinesParameters对话框中,在BadLine的文本框中指定要替代的坏行,然后按回车键,按下图输入操作数据,如需要删除,点击它即可。
点击OK.
④在出现的BadLinesOutput对话框中,选择memory,单击OK,输出结果
⑤选择memory3图像的R(band5),G(band4),B(band3),点击Display#1>>>newdisplay>>>loadRGB,与原图对比。
⑥关闭AvailableBandslist中,除can_tmr.img外的其他文件。
3,去条带处理
由于LandsatTM数据存在条带噪声,(每16行出现一次),所以需要计算每n行的平均值,并将每行归一化为各自的平均值来去条待处理。
①在display中显示can_tmr.img图像,在主菜单中,选择BasicTools>>Preprocessing>>GeneralPurposeUtilities>>Destripe,在出现的DestripingDataInputFile对话框时,选择输出文件can_tmr.img,
②在DestripingParameters对话框中,在标有NumberofDetectors的文本框中输入条带周期16,
③选择memory,单击OK输出结果。
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