合肥工业大学资源与环境工程学院《遥感图像处理与分析》实验报告(七)姓名学号专业班级任课教师实验七：图像分类一、实验目的理解计算机图像分类的基本原理掌握数字图像非监督分类以及监督分类的具体方法和过程理解两种分类方法的区别二、实验材料Landsat遥感影像1幅ERDAS IMAGINE9.2遥感图像处理软件计算机三、实验内容及步骤（一）非监督分类（1）启动非监督分类模块：在ERDAS面板工具中选择DA TAPrep-Unsupervisd Classification命令，打开非监督分类对话框或是在ERDAS面板工具中选择Classifier-Classification-Unsupervised Classification打开非监督分类对话框（2）选择图像处理文件和输出文件，设置被分类的图像和分类结果，并选择生成分类模块文件产生一个模版文件。
（3）这里Number of Classes定为14，Maximum Iterations定为7如下图所示（4）点击OK按钮，执行非监督分类，打开原图与结果图：分类评价：（1） 打开原始图像和分类后的图像：点击ERDAS-Viewer 面板，先后打开原始图像和分类后的图像，在打开分类结果图像时，在Raster Option 选项卡中取消选中的Clear Display 复选框，保证两幅图叠加显示（2） 设置各类别的颜色:单击Raster-Tool ，打开Raster 工具面板，选择Raster-Attributes ，打开Raster Attribute Editor 对话框（3） 调整字段显示顺序，在Raster Attribute Editor 窗口，选择Edit 菜单-Column Properties命令，打开Column Propertis 对话框，在Columns 列表中选择字段，通过Up 、Down 、Top 、Bottom 按钮调整其在属性表的显示顺序（4） 同上，在Raster Attribute Editor 对话框中单击某一类别的Color 字段，在弹出的As Is中选择合适的颜色（5） 确定类别精度并标注类别：在Raster Attribute Editor 对话框中点击Opacity 字段名，进入编辑状态，依据需要输入0（透明）或1（不透明）。
通过在Utility 菜单下设置分类结果在原始图像背景上闪烁（Flick ）、卷帘显示（Swipe ）、或混合显示（Blend ），选择Auto Mode便可进行判别（6）标注类别名称和颜色：在判断类别后就要在属性表标注分类名称，在Raster Attribute Editor窗口中，点击Class Name字段需要修改的类别，进入可输入状态，输入该类别的名称即可，同时按照设置颜色方法设置。
（二）监督分类（1）打开需要分类的图像，点击ERDAS-Viewer面板，打开需要进行分类的图像并在Raster Opition中设置Red/Green/Blue分别为BAND4/BAND5/BAND3选择Fit to Frame（2）打开分类模块编辑器，①选择Classifer图标/Classification/Signature Editor 命令，打开分类模块编辑器对话框，②调整属性字段，选择分类编辑窗口的Viewer/Column，打开Viewer Signature Column对话框，选中需要显示的字段，单击Apply按钮，显示发生变化，单击Close按钮完成，③选取样本，产生AOI，建立分类模版：①在分类模版编辑器窗口中，单击按钮，将AOI加载到分类模版属性表中，在相同颜色多绘制一些AOI，分别加载到分类模版属性表中②在分类模版属性表中，依次点击AOI，并在单击将所选的模版合并成一个新的模版③在分类模版属性表中，单击Edit/Delete，删除合并前的模版，并单击Signature Name进入输入状态，输入对应类别名称，单击Color设置颜色④重复上述步骤将所有类型建立分类模版（3）保存分类模版，选择Signature Edit面板/File/Save命令，打开保存对话框，确定是保存分类模版文件的目录和文件名（.sig），单击OK按钮即可。
（1）产生分类预警掩膜：①Signature Edit窗口，选择某类或某几类模版，单击Viewer/Image Alarm命令，打开Signature Alarm对话框，②选中Indicate Overlap 复选框，设置同时属于两个及以上的像元叠加预警显示，点击色框设置颜色，③点击Edit Parallelepiped Limit/Limit/Set，设置计算方法，并选择模版，④设置完成后，单击OK按钮，返回Limits对话框，单击Close按钮，返回Signature Alarm对话框，⑤单击OK按钮执行分类预警评价，形成预警掩膜，⑥单击Close 按钮关闭Signature Alarm对话框。
（2）查看分类预警掩膜，删除分类预警掩膜：单击Viewer/Arrange Layers命令，右击Alarm Mask，弹出Layer Options快捷菜单，选择Delete Layers命令，并单击Apply按钮，选择不保存，单击Close按钮。
（3）可能性矩阵：选中Signature Editor 属性表中的所有类别，单击Evaluate/Contingency，打开Contingency Matrix对话框，选择合适参数后单击OK按钮，显示分类误差矩阵，若误差矩阵指小于85%，则需重新建立模版（4）分类图像掩膜：①在Signature Editor窗口，在分类模版属性表中选择要分析的特征空间分类模版，②选择Feature/Masking/Featur Space to Image命令，打开FS to image Masking对话框，不选中Indicate Overlay复选框，③单击Apply按钮，产生分类掩膜，单击Close按钮完成设置（5）模版对象显示：选择Signature Editor/Feature/Object命令，打开Signature Object 对话框，在Viewer中设置特征空间图像显示的窗口号，选中Plot Ellipses复选框确定绘制分类统计椭圆，确定统计标准差，单击OK按钮完成设置。
（6）直方图绘制：选择Signature Editor/View/Histogram命令，打开Histogram Plot Control Panel对话框，确定分类模版数量，和分类波段数量，选择波段，并且点击Plot按钮以实现直方图反映内容的变化（7）类别的分离性：选择Signature Editor/Evaluate/Separability命令，打开Signature Separability对话框，单击OK按钮（8）类比统计分析：在Signature Editor属性表中选中需要进行统计的类别，选择View/Statistics命令，打开Statistics窗口选择Classifier图标/Supervised Classification命令，打开Supervised Classification对话框设置如下参数：（1）选择处理图像文件（2）确定输入分类模版（3）定义输出分类文件（4）设置输出分类距离文件为Distance File（5）选择非参数规则，一般选择Feature Space特征空间（6）选择叠加规则，一般为Parametric Rule，参数规则，具体设置如下详述（7）选择非分类规则为Parametric Rule（8）选择参数规则，一般选Maximum Likelihood，即最大似然（9）定义分类图的属性表项目，单击Attribute options按钮，进行选择（10）单击OK按钮，执行监督分类执行了监督分类之后，需要对分类效果进行评价，ERDAS系统提供多种分类评价方法，包括分类叠加，定义阙值，精度评估。
分类叠加：操作步骤：分类叠加就是将专题分类图像与原始图像在同一视窗中打开，将分类后的专题图至于上层，通过改变专题的透明度及颜色等属性，查看专题地图与原始地图之间的关系。
定义阙值：操作步骤：（1）在ERDAS图标面板工具中，选择Classification/Threshold命令，打开Threshold 窗口（2）选择Threshold窗口菜单中File/Open命令，打开Open File对话框，分别选择所需的专题分类图像和分类距离，单击OK按钮（3）选择Threshold/View/Select View命令，单击显示分类专题图像窗口。
（4）单击Threshold/Histogram/Compute命令，计算各个类别的距离直方图，可以单击Threshold/Histogram/Save命令保存为.sig模板文件（5）拖动直方图横坐标的箭头到合理阙值。
依次设置各个类别的阙值。
（6）选择View/View Colors/Default Colors命令，选择默认色彩是将阙值以外的像元值显示成黑色。
（7）选择Process/To Viewer命令，阙值处理图像将显示在分类图像上（8）单击Process/To File命令，打开Threshold To File对话框，在Output Image中输入文件名，单击OK按钮完成保存。
精度评估：操作步骤：（1）在Viewer中打开分类前的原始图像，以便进行精度评估。
（2）在ERDAS图标面板菜单条中，选择Main/Image Classification/Classification，选择Accuracy Assessment菜单项，打开Accuracy Assessment对话框。
（3）将原始图像视窗与精度评估视窗相连接：在Accuracy Assessment对话框工具条中点击Select Viwer按钮，将光标在显示有原始图像的视窗中点击一下原始图像视窗与精度评估视窗相连接（4）在精度评估对话框中设置随机点的色彩：在Accuracy Assessment对话框中选择View/Change Colors，打开Change colors面板，单击OK按钮，返回Accuracy Assessment对话框（5）产生随机点：在Accuracy Assessment对话框，选择Edit/Create/Add Random Points命令，打开Add Random points对话框，在Search Count中输入确定随机点过程中使用的最多分析像元数，在Number of Points中输入大于250的数，单击OK按钮，返回Accuracy Assessment对话框（6）显示随机点及其类别：在Accuracy Assessment对话框，选择View/Show All命令，选择Edit/Show Class/Values，各点的类别号出现在数据表的Class字段中（7）输入参考点的实际类别值：在Accuracy Assessment对话框，在数据表的Reference字段输入各个随机点的实际类别值（8）设置分类评估报告输出环境及输出分类评估报告：在Accuracy Assessment对话框中，选择Report/Options命令，点击确定分类评估报告的参数，选择Report/Accuracy Report命令，产生分类精度报告，选择Report/Cell Report命令，报告有关产生随机点的设置及窗口环境。