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envi图像处理基本操作

主要介绍利用envi进行图像处理的基本操作,主要分为图像合成、图像裁减、图像校正、图像镶嵌、图像融合、图像增强。

分辨率:空间分辨率、波谱分辨率、时间分辨率、辐射分辨率。

咱们平时所说的分辨率是指?怎么理解?1、图像合成对于多光谱影像,当我们要得到彩色影像时,需要进行图像合成,产生一个与自然界颜色一致的真彩色(假彩色)图像。

对于不同类型的影像需要不同的波段进行合成,如中巴CCD影像共5个波段,一般选择2、4、3进行合成。

(为什么不选择其他波段?重影/不是真彩色)。

SOPT5影像共7个波段,一般选择7、4、3三个波段。

操作过程以中巴资源卫星影像为例中巴资源卫星影像共有五个波段,选择2、4、3三个波段对R、G、B赋值进行赋值。

在ENVI中的操作如下:(1)file open image file打开2、3、4三个波段,选择RGB,分别将2、4、3赋予RGB。

(2)在#1窗口file---〉save image as-image file。

(3)在主菜单中将合成的文件存为tiff格式(file-save file as-tiff/geotiff)即可得到我们需要的彩色图像。

2、图像裁减有时如果处理较大的图像比较困难,需要我们进行裁减,以方便处理。

如在上海出差时使用的P6、SOPT5,图幅太大不能直接校正需要裁减。

裁减图像,首先制作AOI文件再根据AOI进行裁减。

一般分为两种:指定范围裁减、不指定范围裁减。

不指定范围裁减在ENVI中的操作如下:(1)首先将感兴趣区存为AOI文件file open image file打开原图像选择IMAGE窗口菜单overlay region of interesting选择划定感兴趣区的窗口如scroll,从ROI_Type菜单选择ROI的类型如Rectangle,在窗口中选出需要选择的区域。

在ROI窗口file Save ROIs将感兴趣区存为ROI文件。

(2)裁减:在菜单Basic Tools Subset Data via ROIs,在选择窗口select the input file 选择需要裁减的原始图象,Restore ROIs选择ROI。

输出文件即可得到感兴趣区范围的图像。

指定范围裁减在ENVI中的操作如下:如果给定一个范围根据此范围进行裁减,首先将给定的文件转化为shp等envi能够视别的格式打开,然后将此范围保存为ROI文件,再根据此ROI文件进行裁减。

指定范围裁减在ENVI中的操作如下:(1)假如给定一个SHP文件cut_region,首先在ENVI中打开原始图像同时在file Open Vector File打开cut_region。

单击OK导入,显示(load)到图像窗口。

在主菜单Basic Tool region of interest save ROIs to file,逐个范围保存为ROI文件。

(2)裁减在主菜单Basic Tool Subset Data via ROIs,在选择窗口select the input file选择需要裁减的原始图象,Restore ROIs选择ROI。

如果没有保存ROI文件,可以直接选择每个范围,输出文件。

即可得到范围内的图像。

3、图像校正图像校正就是为了使一张图像以某种对象作为参考(如导航线、其他校正后的影像)匹配到相应的位置上。

根据参考对象不同,也可以分为两种校正方法,即图对图校正(Image-to-Image)、图对地图校正(Image-to-map)。

图对图校正(Image-to-Image)我们利用彩色10米的影像作为参考来校正全色2.5米的影像,操作步骤如下:(1)在主菜单file open image file同时打开这两种影像。

(2)在主菜单map registration select GCPs:Image to image跳出如下窗口,选择参考图像与被校正图像,其中base image为参考影像,warp image为被校正影像。

(3)在两个窗口中选择控制点,控制点要均匀分布,选择能够明确分辨且永久不变的点,最好是选择道路交叉点或者道路转折点。

(4)在options warp file(as image to map) 选择需要校正的影像。

出现如下窗口可以选择校正方法(warp method):图中默认为一次多项式。

多项式算法可以选择重采样方法(resampling)由于Image-to-Image中直接选择warp file会使图像分辨率降低,因为校正的图像采用了参考影像的性质,因此需要我们手动将图像分辨率改回来。

在chang output parameters 将X、Y像素大小改为。

然后输出图像,再另存为tif格式,即可得到校正后图像。

图对地图校正(Image-to-map)我们将导航线作为参考来校正中巴影像,操作步骤如下:(1)在主菜单file open image file同时打开被校正影像。

(2)在主菜单map registration select GCPs:Image to map出现image to map registration窗口。

可以看到有几个参数需要设置。

校正投影(select registration projection)选择UTM投影坐标系(Datum)选择常用的WGS-84坐标系单位(units)选择米条带(zone)根据实际位置填写X、Y 的像素值根据图像分辨率得到。

如中巴CCD分辨率为19.5米。

单击OK,可得如下窗口,将坐标切换为度分秒形式(这是我们常用的形式,如)图1(3)在mapinfo中同时打开导航线和需校正的结果图,选择控制点。

在mapinfo中找出相对应的控制点,如图红框中的转折点对应导航线上相应的红点,此点的坐标如图所示。

(4)在envi中找到相对应点,将光标定位在此点,打开放大窗口准确定位;将相应点对象的坐标输入图1所示空格中,如下图所示。

单击add point添加控制点。

控制点选择规则同上。

(5)最后输出图像,另存为tif格式即可。

根据坐标进行校正根据坐标进行校正原理与图对地图校正相同,在平时也偶尔会遇到。

例1 将快鸟JPG格式的影像转换为本身带坐标的TIF格式的影像,我们可以不重新找控制点,而是根据TAB表中的坐标进行校正。

例2 对于某些带有头文件的影像如中巴影像(原始图是没有坐标的),我们可以根据其头文件中的坐标信息直接进行校正。

以中巴影像为例(1)在ENVI中打开原始图像并显示(new display,单击load)。

(2)在菜单中选择map-registration-select GCPs:image to map,出现image to map registrtion对话框,如图:我们可以根据中巴资源影像本身所带的头文件信息进行相应设置,从上图我们可以得到影像的投影格式(projection)、地理坐标系(geographic datum)、单位(units)、所在条度带(zone)、像素大小(pixel size)。

单击OK。

(3)选择控制点,进行校正。

中巴资源卫星影像本身的头文件中记录了影像每个波段的四角坐标。

我们可以选择任意一个波段的坐标进行校正(在此选择product的坐标)如图所示紫色为四个角的地理坐标,蓝色为影像图片像素坐标。

每填入一对坐标,单击add point添加点。

当添加完控制点选择options-warp file存出,另存为tif格式即可。

4、投影转换投影转换的目的是将图像的投影转换为与我们“道道通”导航电子地图一致的经纬度投影。

我们常见的投影有UTM、经纬度(Geographic Lat/Lon)、Arbitrary。

UTM为球面投影。

经纬度为平面投影。

在ENVI中操作如下(1)在主菜单file open image file打开影像。

(2)在主菜单map Converting Map Projections出现如下对话框最后输出图像,另存为tif文件即可。

5、图像镶嵌图像镶嵌是根据需要将小图幅的影像拼接成大图幅影像,如拼接北京全境图。

图像镶嵌主要分两类:基于坐标的镶嵌、基于像素的镶嵌。

在ENVI中操作如下,主要分为两个步骤:制作镶嵌线、图像镶嵌。

(1)首先我们可以进行第二步,来确定图像的位置关系。

在主菜单file open imagefile同时打开两张影像。

(2)在主菜单Basic Tools Mosaicking Georeferenced 导入两张图像如下图,可以看出两张图的相对关系。

可见我们可以在005-073的上方或005-072的下方做镶嵌线。

(3)制作镶嵌线镶嵌线包括线和标记点两部分。

假如我们在005-072上做镶嵌线,在image窗口菜单overlay annotation出现如下对话框,可以选择制作镶嵌线的窗口如scroll、线的颜色、在object中选择线型polyline,然后在scroll窗口中绘制镶嵌线,需要注意的是镶嵌线要沿着地物的趋势进行绘制。

单击右键结束,再单击右键确定。

(友情提示:可以多点几下右键)绘制标记点,在object中选择symbol,选择标记点的样式,在需要裁掉的一侧单击左键,同样单击右键结束,再单击右键确定。

效果如图在annotation窗口file save annotation 保存为.ann文件。

(4)在第(2)步中选中005-072,右击edit entry,进行设置data value to image 忽略图像中的某个值,一般是忽略0值。

Feathering 填入一定的羽化值,根据影像类型。

Select cutline annotation file 选择所绘制的镶嵌线。

Linear stretch 图像拉伸比例,一般要选择0,不拉伸。

Color balancing 色彩均衡 no表示不进行色彩均衡 fixed表示不会改变这幅图像的对比度adjust表示将调整这幅图的对比度,使其与另一幅图相匹配。

(5)在Mosaick窗口file apply输出图像,另存为tif格式。

6、图像增强图像增强目的是:(1)采用一系列技术改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度。

(2)将图像转换成一种更适合人或机器进行分析处理的形式。

主要分为两种:波谱信息增强、空间信息增强。

波谱信息增强分为:反差增强也称反差扩展(拉伸)、彩色增强、图像运算、主成分分析、图像融合。

空间信息增强分为:空间滤波增强、频域滤波增强、纹理分析。

反差增强常用的方法:线性扩展、非线性扩展、直方图调整。

彩色增强分为:假彩色合成、伪彩色密度分割。

在假彩色合成的图像中有两种典型的图像,一种是模拟真彩色图像,当合成图像的红、绿、蓝三色与三个多光谱波段相吻合,也就是说红光波段被赋予红色,绿光波段被赋予绿色、蓝光波段被赋予蓝色,这幅图所代表的颜色近似地物本身的颜色。

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