高光谱数据分析ENVI操作手册1.常见参数选择主菜单→File→Preferences●用户自定义文件（User Defined Files）图形颜色文件，颜色表文件，ENVI的菜单文件，地图投影文件等。

需重启ENVI ●默认文件目录(Default Directories)默认数据目录，临时文件目录，默认输出文件目录，ENVI补丁文件、光谱库文件、备用头文件目录等，需重启ENVI。

●显示设置(Display Default)可以设置三窗口中各个分窗口的显示大小，窗口显示式样等。

其中可以设置数据显示拉伸方式（Display Default Stretch），默认为2%线性拉伸。

●其他设置(Miscollaneous)制图单位（Page Unit），默认为英寸（Inches），可设置为厘米（Centimeters）还有缓冲大小（cache size），可以设置为物理内存的50-75%左右。

Image Tile Size不能超过4M。

2.显示图像及其波谱2.1.打开文件●主菜单，Open Image File→文件名.raw。

●或Window→Available Bands List→File →Open Image File→文件名.raw。

2.2.显示图像●显示单波段灰度级图像：Gray color,选择的波段一般是图像显示最清晰的波段。

●显示伪彩色图像：RGB color，选择具有明显吸收谷、强烈反射作用和所含信息量较大的波段作为彩色合成RGB波段。

●显示真彩色图像：波段列表（Available Bands List）中，右键→Load TrueColor 。

●图像保存：Display窗口，File→Save Image As→Image File，选择输出格式、路径和名称，OK。

●动画显示：Display窗口，Tools→Animation，动态显示各波段图像，能很快的分辨出包含信息量较多的波段。

2.3.绘制任意点光谱曲线、多点光谱曲线和曲线平滑●Display窗口，右键→Z profile(Spectrum)或Tools → Profiles→ZProfile(Spectrum)。

●多点光谱曲线：Spectral Profile中，Options→Collect Spectra Options。

●多点平滑：Spectral Profile中，Options→Set Z Profile Avg Window ，将Window Size 换成m×n，即对图中m×n个点的光谱做积分平滑（例如3×3）。

●光谱平均：波谱曲线窗口中，Edit→Data Parameters→Nsum，可平滑光谱曲线。

●谱线分离：Spectral Profile中，Options→Stack Plots，分离相邻很近的两个波谱曲线。

●光谱对比：图像光谱曲线和重采样波谱库中的波谱曲线分别显示在不同的Spectral Profile中，Plot Key，拖拽其中一个到另一个Spectral Profile中，可得到对比的光谱曲线。

2.4.包络线去除是将反射波谱归一化的一种方法，能有效地突出曲线的吸收和反射特征，使得可以再同以基准线上对比吸收特征。

经过包络线去除后的图像，有效的抑制了噪声，突出了地物波谱的特征信息，便于图像分类和识别。

●单一包络线去除：在波谱曲线窗口中，Plot_Function→Continuum Removed。

●全部包络线去除：主窗口中，Spectral→Mapping Methods→ContinuumRemoved。

2.5.图像裁剪和光谱选择●主菜单→Basic Tools→Resize Data(Spatial/Spectral)。

●Spatial Subset选择裁剪图像大小，点击Image可根据显示的图像裁剪。

●SpectralSubset选择需要的光谱波段。

●选择Memory或在Enter Output Filename输入文件名生成新的文件。

●右键→Load True Color to<new>，显示新图像。

1.6.光谱数据输出光谱曲线窗口中，File→Save Plot As→ASCII，在Output Plots to ASCII File文件中，Selsct Plot To Output选中需要输出曲线的点，输出路径和名称，OK。

2.波谱库交互浏览2.1.编辑数据、绘图参数●在Spectral Library Plots窗口中，Edit→Data Parameters，设置波谱名称、颜色、线性等。

●在Spectral Library Plots窗口中，Edit→Plot Parameters，设置标题、X/Y轴显示风格、显示范围、刻度等。

2.2.添加注记●在Spectral Library Plots窗口中，Option→Annotate Plot，手动添加注记，如文字、图形、图像等。

●Annotation窗口中，Object选择注记类型后，在Spectral Library Plots窗口中左键添加，右键删除。

最后右键确认。

●在Spectral Library Plots窗口中，右键→Plot Key，添加注记，名称和颜色在Edit→Data Parameters中修改。

2.3.波谱库2.3.1.标准波谱库●主菜单→Spectral→Spectral Libraries→Spectral Library Viewer→安装文件夹下，ITT\IDL\IDL80\products\envi48\spec_lib。

●共有usgs_min、veg _lib、jpl_lib、jhu_lib四个标准波谱库。

●在Spectral Library Viewer中，单击波谱名称，自动显示波谱。

2.3.2.自定义波谱库2.3.2.1.输入波长范围：●在主菜单中，Spectral → Spectral Library→Spectral Library Builder2.3.2.2.波谱收集：以从影像数据中收集波谱为例●打开高光谱图像，收集任意点波谱。

●在Spectral Library Builder中，选择First Input Spectum选项，以第一次输入波谱曲线的波长信息为准●Option→From Plot Windows，导入收集到的波谱数据。

●波谱列表中，可更改波谱名称和颜色2.3.2.3.保存波谱库●在Spectral Library Builder中，File→Save Spectral As→Spectral Library，打开Output Spectral Library对话框，设置参数2.3.3.重采样波谱库●主菜单→Spectral → Spectral Libraries→Spectral Libraries Resampling→波谱库文件。

●在Spectral Libraries Resampling Parameters对话框中，为Resample WavelengthTo选择匹配源，一般选择图像文件为参考。

●输出重采样波谱库.sli3.感兴趣区和掩膜3.1.感兴趣区（ROI）●Display窗口中，Overlay→Region of Interest，在ROI对话框中，单击ROI_Type→Polygon.●绘制窗口中，选择Image，绘制一个多边形，右键结束，可根据需要多绘制几个。

●主菜单→Basic Tools→Subset Data via ROIs，选择裁剪图像。

●在Saptial Subset via ROIs Parameters中，设置参数。

●Select Input ROIs，选择绘制的ROI。

●Mask Pixel Outside of ROIs选择yes。

●Mask background value：0.000000。

●输出路径和名称，OK。

3.2.掩膜（Mask）●打开文件并显示在Display中。

●创建掩膜：主菜单→Basic Tool→Masking→Built Mask，选择图像所在的Display。

●在mask definition对话框中，Option→Import Data Range/ROIs，输出路径和文件名，掩膜文件生成。

●运行掩膜：主菜单→Basic Tool→Masking→Apply Mask，选择图像文件，在Select Mask Band中，选择生成的掩膜文件，OK。

✧感兴趣区和掩膜的选择和使用可具体情况具体分析，运行一项或两项均可。

4.滤波●打开图像，Filter→Convolutions and Morphology。

在Convolutions and Morphology Tools 中，选择Convolutions→滤波类型（高通滤波器、低通滤波器、拉普拉斯算子、方向滤波器、高斯高通滤波器、高斯低通滤波器、中值滤波器、Sobel、Roberts、自定义卷积核）。

4.1.设置参数●Kernel Size(卷积核大小)：奇数。

●Image Add Back(加回值)：将原始图像中的部分加回到卷积滤波结果图像中，有助于保持图像的空间连续性。

●Editable Kernel(卷积核中各项的值)。

滤波前滤波后5.主成分分析（PCA）主成分分析的主要目的是去除波段之间多余信息，将多波段的图像信息压缩到比原波段更有效的少数几个转换波段的方法。

5.1.主成分正变换●主菜单中，Transforms→Principal Components→Forward PCRotation→Compute New Statistics and Rotate，选择图像文件。

●在Forward PC Rotation Parameters 对话框中，"Stats X/Y Resize Factor"文本框中输入小于等于 1 的数据二次采样系数。

越小速度越快，越大精度越高。

●输出统计路径及文件名。

●主成分波段的选择“Covariance Matrix（协方差矩阵）”和“Correlation Matrix （相关系数矩阵）”。

●输出路径及文件名。

●单击“Select Subset from engenvalues”附近的按钮，“Yes”统计信息将被计算，列出各波段以及相应的百分比，可自主选择主成分波段。

“No”系统会计算特征值和显示供选择的输出波段。

5.2.协方差矩阵、特征向量矩阵的统计主菜单，Basic Tools→Statistics→View Statistics File，打开主成分分析中得到的统计文件，可以得到各个波段的基本统计值、协方差矩阵、相关系数矩阵和特征向量矩阵。