ENVI 初步学习和影像增加一．试验目的结合 ENVI 软件中文指导书，学习和把握 ENVI 软件的根本操作，学会使用ENVI 软件对遥感影像进展分析增加处理，加深对《遥感图像处理试验》这门课的学习，为以后的实践工作打好坚实的根底二．试验数据介绍该次试验所使用数据为甘肃舟曲灾前遥感影像，图像名称为.img。

三．试验过程Ⅰ.软件的根本操作ENVI 主工具条：1.图像的输入与输出.首先启动ENVI,选择 Image File,消灭Enter Data 对话框，选择文件的正确路径，.img，再点击“OK”翻开文件。

2.在翻开的Available Band List菜单中，可以显示图像的各个波段的根本信息，其中“Gray Scale”为灰色显示，“RGB Color”为彩色合成，并且可以选择彩色合成的波段，单击“Load”就可显示图像，翻开的图像由三局部组成：Scroll 〔滚动〕窗口、主图像窗口、以及缩放〔Zoom〕窗口,可以使用多个显示窗口组，组中每个窗口的大小都可以调整。

其中菜单中的“New Diaplay”可以翻开一个的图像。

3.在“Available BandsList”菜单中选择“Available Files List”还可以显示出遥感图像的根本信息，具体如以下图：4.假设要保存图像，需要在图像所在窗口中选择 Image As-Image File，弹出Output Display to Image File 对话框。

对于单波段图像，选择 8-bit Color，而多波段彩色合成图像则选择24-bit Color。

图像的保存方式有两种：一是直接保存为文件；二是选“Memory”，记忆在“Available BandsList”菜单中。

Ⅱ.图像增加与变换一．空间域增加对单个像元的灰度值进展变换进展增加处理。

1.线性变换线性拉伸：线性拉伸的最小和最大值分别设置为0和255，两者之间的全部其它值设置为中间的线性输出值，在主图像窗口，选择Enhance->Interactive stretch，弹出对话框：〔1〕线性拉伸：Stretch_Type -> Linear选择Options->Auto Apply，翻开自动应用功能。

〔2〕分段线性拉伸：分段线性比照度拉伸可以通过使用鼠标在输入直方图中放置几个点进展交互地限定。

当在点之间供给线性拉伸时，线段在点处连接起来，选择Stretch_Type > Piecewise Linear。

2.非线性变换高斯拉伸：选择Stretch_Type->Gaussian。

输入拉伸的最小和最大值，要手动地输入所需要的标准差值，选择Options-> SetGaussian Stdv。

设置高斯标准差3.平方根拉伸选择Stretch_Type->Square Root。

输出直方图用一条红色曲线显示平方根函数，被拉伸数据的分布呈白色叠加显示。

4.直方图均衡化选择Stretch_Type->Equalization。

输入直方图显示未被修改的数据分布。

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。

5.直方图规定化选择Stretch_Type > Arbitrary.通过点击或按住鼠标左键绘制输出直方图的线段，在Output Histogram 窗口内绘制输出直方图。

任意的直方图将用绿色来显示。

输出直方图用红色显示你的直方图，匹配的数据函数用白色曲线。

二．频率域增加1.傅里叶变换傅里叶变换：傅立叶分析是一种将图像分成空间上各种频率成分的数学方法。

实际上，快速的傅立叶变换被用来将数据变换成一个简洁的强调频率分布的图像。

ENVI 中FFT滤波包括图像正向的FFT、频率滤波器的交互式建立、滤波器的应用，以及FFT向原始数据空间的逆变换。

当前，F FT处理没有用到ENVI tiling 程序，因此能被处理的图像大小受到系统可利用内存的限制。

FFT图像是“复数”数据类型，它占用了类似大小的字节图像的8倍内存。

快速傅里叶变换：正向的FFT 生成的图像能显示水平和垂直空间上的频率成分。

图像的平均亮度值显示在变换后图像的中心。

远离中心的像元代表图像中增加的空间频率成分。

这一滤波能被设计为消退特别的频率成分，并能进展逆向变换。

（1）翻开一个TM图像（2）在主菜单中，选择Filters->FFT Filtering->Forward FFT。

在filter中选择FFT filtering，然后选择forward FFT进展快速傅里叶变换。

（3）定义FFT滤波器在主菜单中，选择Filters->FFT Filtering->Filter Definition。

Circular Pass 为低通滤波，Circular Cut为高通滤波器，在“Radius”框中输入滤波半径，50；（4）方向FFT变换在主菜单中，选择Filters->FFT Filtering->Invert FFT。

选择FFT变换后的图像选择 Filter Definition 图像低通滤波后的结果2.频率域锐化先对影像进展FFT变换〔使用高通滤波〕，之后对得到的进展 Inverse FFT 变换进而得到锐化处理的影响。

高通滤波器可使信息源的高频通过而对低频加以抑制。

由于抑制了反映灰度骤变的边缘特征的低频信息及包含在低频中的孤立点噪声，所以高通滤波起了锐化图像的处理作用。

三．彩色增加1.伪彩色增加将亮度值等间隔分割分别赐予不同的颜色，合成处理的过程。

在主图像窗口，选择overlay > Density Slice。

将消灭#1 Density Slice对话框，在“Defined Density Slice Ranges”以下有八个系统默认范围。

在适当的文本框中输入所需要的最小和最大值，来转变密度分割的范围。

如要重设置数据范围到初始值，点击“Reset”。

2.假彩色增加将不同波段的影像分别赐予不同的颜色，合成处理的过程。

如分别赐予 TM 图像1、2、3波段颜色R、G、B；从Available Bands List内，选择“RGB Color”切换按钮。

在序列中点击所需要显示的红、绿和蓝波段名。

将波段名称导入“R.G.B”后载入图像得到合成的假彩色图像。

321：真彩色合成，即 3、2、1波段分别赐予红、绿、蓝色，则获得自然彩色合成图像，图像的颜色与原地区或景物的实际颜色全都，适合于非遥感应用专业人员使用。

432：标准假彩色合成，即 4、3、2波段分别赐予红、绿、蓝色，获得图像植被成红色，由于突出表现了植被的特征，应用格外的广泛，而被称为标准假彩色。

举例：卫星遥感图像示蓝藻爆发状况我们先看一看蓝藻爆发时遥感监测机理。

蓝藻爆发时绿色的藻类生物体拌随着白色的泡沫状污染物聚拢于水体外表，蓝藻掩盖区的光谱特征与四周湖面有明显差异。

由于所含高叶绿素 A 的作用，蓝藻区在 LandsatTM2 波段具有较高的反射率，在 TM3 波段反射率略降但仍比湖水高，在 TM4 波段反射率到达最大。

因此，在 TM4〔红〕、3〔绿〕、2〔蓝〕假彩色合成图像上，蓝藻区呈绯红色，与四周深蓝色、蓝黑色湖水有明显区分。

此外，蓝藻爆发聚拢受湖流、风向的影响，呈条带延长，在 TM 图像上呈条带状构造和絮状纹理，与四周的湖水面也有明显不同。

451：信息量最丰富的组合，TM 图像的光波信息具有 3～4 维构造，其物理含义相当于亮度、绿度、热度和湿度。

在TM7 个波段光谱图像中，一般第 5 个波段包含的地物信息最丰富。

3 个可见光波段〔即第 1、2、3 波段〕之间，两个中红外波段〔即第 4、7 波段〕之间相关性很高，说明这些波段的信息中有相当大的重复性或者冗余性。

第 4、6 波段较特别，尤其是第 4 波段与其他波段的相关性得很低，说明这个波段信息有很大的独立性。

计算各种组合的熵值的结果说明，由一个可见光波段、一个中红外波段及第 4 波段组合而成的彩色合成图像一般具有最丰富的地物信息，其中又常以 4，5，3 或4，5，1 波段的组合为最正确。

第 7 波段只是在探测森林火灾、岩矿蚀变带及土壤粘土矿物类型等方面有特别的作用。

最正确波段组合选出后，要想得到最正确彩色合成图像，还必需考虑赋色问题。

人眼最敏感的颜色是绿色，其次是红色、蓝色。

因此，应将绿色赐予方差最大的波段。

按此原则，实行4、5、3 波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，颜色反差明显，层次丰富，而且各类地物的颜色显示规律与常规合成片相像，符合过去常规片的目视判读习惯。

例如把 4、5 两波段的赋色对调一下，即 5、4、3 分别赐予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。

741：波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面颜色丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息；而且清楚度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹〔褶皱及断裂〕显示清楚，不同类型的岩石区边界清楚，岩石地层单元的边界、特别岩性的展布以及火山机构也显示清楚。

742：1992 年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用1：10 万 TM7、4、2 假彩色合成片进展解译，共解译出线性构造 1615 条，环形影像 481 处, 并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的根底上，对全区进厅成矿推想，圈定金银 A 类成矿远景区 2 处，B 类 4 处，C 类 5 处。

为该区优选找矿靶区供给遥感依据。

743：我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图像成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。

这是由于TM7 波段〔2.08-2.35 微米〕对温度变化敏感；TM4、TM3 波段则分别属于红外光、红光区，能反映植被的最正确波段，并有削减烟雾影响的功能；同时TM7、TM4、TM3〔分别赐予红、绿、蓝色〕的彩色合成图的色调接近自然彩色，故可通过 TM743 彩色合成图的分析来指挥林火集中与把握和灾后林木的恢复状况。

754：对不同时期湖泊水位的变化，也可承受不同波段，如用陆地卫星 MSS7，MSS5，MSS4 合成的标准假彩色图像中的蓝色、深蓝色等不同层次的颜色得以区分。

从而可用作分析湖泊水位变化的地理规律。

3.彩色变换在图像处理中通常应用的有两种彩色坐标系统。

一种是由红〔R〕、绿〔G〕、蓝〔B〕三原色构成的彩色空间或坐标系统，这是我们之前所讲的彩色变化和增加处理的根底；另一种是彩色空间是由色调〔H〕、饱和度〔S〕和明度〔I〕三个变量构成的。

彩色系统变换主要是指这两种坐标系统之间的变换。

具体操作如下：RGB向HSV的转换：在主菜单中点击Transforms->Color Transforms〔在做正变换的选项中有RGB to HSV 、RGB to HLS 和RGB to HSV 〔USGS Munsell〕三种方法，点击RGB to HSV 。