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(最新)ENVI对图像进行配准、校正、拼接、裁剪

目录第一部分利用ENVI对图像进行配准-校正-拼接-裁剪 (2)一、图像配准与校正 (2)(一)基础知识 (2)(二)ENVI操作 (4)二、图像镶嵌(图像拼接) (16)(一)基础知识 (16)(二)ENVI操作 (16)三、图像裁剪 (20)(一)基础知识 (20)(二)ENVI操作 (21)第二部分:下载影像及介绍 (26)(一)基本信息 (26)(二)日期信息 (26)(三)云量信息 (26)(四)空间信息 (26)第一部分利用ENVI对图像进行配准-校正-拼接-裁剪一、图像配准与校正(一)基础知识1、图像配准就是将不同时间、不同传感器(成像设备)或不同条件下(天候、照度、摄像位置和角度等)获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程,它已经被广泛地应用于遥感数据分析、计算机视觉、图像处理等领域。

2、几何校正是指利用地面控制点和几何校正数学模型,来矫正非系统因素产生的误差,非系统因素如传感器本身的高度、地球曲率、空气折射或地形等的影响。

由于校正过程中会将坐标系统赋予图像数据,所以此过程包括了地理编码。

简单来说,图像校正是借助一组控制点,对一幅图像进行地理坐标的校正。

本文将采用地面控制点+校正模型的几何校正方式中的Image to Image,利用Image格式的基准影像对2006年兰州TM影像进行配准与校正。

3、图像选点原则[1]选取图像上易分辨且较精细的特征点,如道路交叉点、河流弯曲或分叉处、海岸线弯曲处、飞机场、城廓边缘等。

[2]特征变化大的地区需要多选。

[3]图像边缘部分一定要选取控制点。

[4]尽可能满幅均匀选取。

[5]保证一定数量的控制点,不是控制点越多越好。

4、数理知识:[1]多项式模型x=a0+a1X+a2Y+a3X²+a4XY+ a5Y²+....y=b0+ b1X+b2Y+b3X²+ b4XY +b5Y²+ ....X,Y:校正前该点的位置;x,y:校正后该点的位置[2]最少控制点个数: ( n+1 )²[3]误差计算:RMSEerror= sqrt( (x' -x)²+ (y' -y)²)5、重采样方法(插值算法)[1]最近邻法概念:取与所计算点( x,y )周围相邻的4个点,比较它们与被计算点的距离,哪个点距离最近就取哪个亮度值作为 ( x,y )点的亮度值优点:简单易用,计算显小缺点:图像的亮度具有不连续性,精度差[2]双线性内插法概念:取(x,y)点周围的4个邻点,在y方向内插2次,再在x方向内插1次,得到( x,y)点的亮度值 f ( x,y)优点:双线性内插法比最近邻法虽然计算虽有所增加,但精度明显提高,特别是对亮度不连续现象或线状特征的块状化现象有明显的改善。

缺点:内插法会对图像起到平滑作用,从而使对比度明显的分界线变得模糊。

[3]三次卷积内插法(插值算法)概念:取与计算点周围相邻的16个点,先在某一方向内插,再根据计算结果在另一个方向上内插,得到一个连续内插函数。

是进步提高内插精度的一种方法,通过增加邻点来获得最佳插值函数优点:精度最高,细节表现更为清楚。

缺点:计算最大,对控制点要求较高。

(二)ENVI操作1、波段合成[1]启动ENVIclassic(彩色图标)[2]点击File >> Open External File >> Landsat >> Fast[3]选择ETM_lanzhou_06_years >> L5-130035-20061017 >> SCENE01>>文件形式选择“*.*” >> 打开 header.dat(头文件)[4]在Available Bands List窗口显示该图像的波段和波长,同时,有两种图像显示方式:Gray Scale(灰度图像)、RGB Color(彩色图像)a.若选择Gray Scale,下拉No Display选择New Display>> Load Bandb.若选择RGB Color,为R\G\B分别选择一个波段 >> 下拉No Display选择New Display >> Load Band[5]窗口介绍:a.出现三个窗口,分别是Image(主窗口)、Scroll、Zoom。

b.关闭Image,其余两个窗口也会关闭;只关闭scroll或zoom,其余两个窗口不会关闭。

c.Scroll显示的图像是Image所显示图像的放大;Zoom显示的图像是Scroll所显示图像的放大。

d.Image可通过以下步骤打开其十字丝:右键>> Toggle >> DisplayCross-haire.Zoom左下角有三个小框,分别是“缩小”功能、“放大”功能、“十字丝”功能。

当放大到一定程度时,可定位到像元。

[6]保存可通过以下步骤进行:a.点击File >> Save File As >> ENVI Standard (标准格式)b.New File Builder 窗口选择Import File(输出文件)c.Create New File Input File窗口Select Input File中选中header.dat(即第[3]步骤打开的文件)。

File Information中可以看到该文件的文件信息,如路径、尺寸大小、储存字节、文件形式、影像类型、像元、旋转轨道等。

d.点击Create New File Input File窗口左下角的“OK”e.New File Builder 窗口中“Remove Superfluous Files”(是否清除多余文件)选择Nof.New File Builder 窗口中Output result to 有两种选择格式“Flie”和“Memory(记忆格式)”(1)若选择Memory,点击左下角OK。

会看到Memory展示在Available Bands List窗口中,而不是路径中。

若要继续将Memory保存为File,可以在主菜单点击File >> SaveFile As >> ENVI Standard > >Import File >> Create New FileInput File窗口Select Input File中选中[Memory] >> OK >>见下一步骤(2)(2)若选择Flie,Enter Output Filename下方编辑文件名 >> 点击“Choose”选择路径g.点击左下角OK2、加载数据[1]点击主菜单的File >> Open Image File[2]打开两幅图像,一副待校正,另一幅为已经带有坐标信息的正确图像。

打开步骤同步骤“1、[4]”[3]点击主菜单的Map >> Registration >> Select GCPs Image to Image[4]在Image to Image Registration窗口中Base Image(基准影像)选择带有坐标的影像窗口,Warp Image(待校正影像)选择需要校正坐标的影像窗口 >> 点击OK3、采集地面控制点[1]采集方法一:手动+半手动采集点a.分别在Base Image和Warp Image窗口找到一对匹配的点。

图像选点原则见“(一)2、”b.在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口选择Add Point。

(1)Show List可以看控制点的信息以及各对点的误差值(误差值在不等于0的情况下,越小越好,意为越精确)、可以修改(Update)点、删除(Delete)点、将点按照误差值大小按序排列(Image to ImageGCP List窗口Options下拉菜单选择Order Points by Error)(2)RMS Error为总误差。

做中等几何精校正时,将RMS Error控制在1以下。

(3)Number of Selected Points会显示已添加的点数(4)当已添加点数超过3个点时,可以利用Predict(预测)功能,进行半手动采集点。

在Base Image或Warp Image上找一个点 >> 点击Predict,另一副图像窗口会显示预测的对应位置,做些调整后点击Add Point。

[2]采集方法二:自动采集点a.在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口Options菜单下拉,选择Automatically Generate Tie Points”b.Bese Image Band Matching Choice和Warp Image Band MatchingChoice选择波段后>>点击OKc.在Automatic Tie Points Parameters窗口中,Number of Tie Points(点个数)可多选一些,比如50;Search Window Size(搜索窗口尺寸)可大一点,比如110;Moving Window Size(移动窗口尺寸)可用其默认值11 >> 点击OKd.在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口选择Show List,调整采集的点。

做中等几何精校正时,将RMS Error控制在1以下。

[3]采集方法三:导入已有的点文件a.在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口File菜单下拉选择Restore GCPs from ASCIIb.选择PTS格式的文件>>打开[4]保存点a.在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口File菜单下拉选择Save GCPs to ASCIIb.在Input Warp Image窗口Select Input File选择待校正影像>>点击左下角OK4、重采样输出(运行点/校正影像)[1]在Ground Control Points Selection(控制点选择面板)窗口Options菜单下拉,有两个选项“Wrap File”和“Wrap File(as Image to Map)”a.若选择Wrap File,在Input Wrap Image窗口选择待校正影像>>点击左下角OK在Registration Parameters面板有“校正模型的选择(Method,Degree)”和“重采样方法的选择(Resampling)”,但没有“输出的投影信息”及“分辨率”的设置。

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