envi图像增强处理和矢量化.ppt

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1、遥感图像处理遥感图像处理-9-9北京大学深圳研究生院北京大学深圳研究生院1、图像增强处理 对图像数据采用各种图形增强算法，提高影像的目视效果，方便人工目视解译、图像分类中的样本选取等。图像增强的主要目的是增强图像，以便处理结果图像比原图像更适合于特定的应用要求。1、图像增强处理v图像变换图像变换主成分主成分（PCAPCA）独立主成分独立主成分最小噪声分离最小噪声分离(MNF)(MNF)颜色空间变换颜色空间变换（HSV,HLSHSV,HLS）穗帽变换穗帽变换波段运算波段运算v图像拉伸图像拉伸去相关、饱和度、彩色去相关、饱和度、彩色直方图（匹配、拉伸）直方图（匹配、拉伸）v滤波滤波卷积卷积形态学、

2、纹理、自适应、自定义形态学、纹理、自适应、自定义频率域频率域局部增强局部增强1、图像增强处理下面以波段组合为例，介绍一种图像增强方法。RGB彩色图像中的RGB不仅仅可以是原始波段，有时候为了让特定地物与背景形成很大的反差，可以可以加入其它信息量作为RGB其中的分量，如植被指数、矿物指数等。下面以增强植被信息为例介绍这种方法。1、图像增强处理第一步、生成波段及组建多波段数据文件第一步、生成波段及组建多波段数据文件1.打开一幅经过几何校正的TM影像，影像上植被覆盖面积大。2.在主菜单中，选择Transforms-Principal Components-Forward PC Rotation-Co

3、mpute New Statistics and Rotate，对TM影像主成份分析。3.在主菜单中，选择Transforms-NDVI，计算TM影像的NDVI，输出浮点型结果。4.在主菜单中，选择Basic Tools-Basic Tools-Layer Stacking。5.在Lyer Stacking Parameters面板中（下图），单击Import File按钮，在Layer Stacking Input File选择框中选择TM影像文件。6.单击Import File按钮，在Layer Stacking Input File选择框中选中主成份分析结果，单击Spectral Sub

4、set按钮，只选择第一主成份分量。7.单击Import File按钮，在Layer Stacking Input File选择框中选择NDVI。8.选择Inclusive（并集），另外Exclusive选择是各个波段间的交集。9.选择输出路径及文件名，像元大小和地图投影参数按照默认从输入图像中读取参数。10.重采样方法（Resampling）选择Bilinear，单击OK输出结果。1、图像增强处理Layer Stacking参数设置面板 1、图像增强处理第二步、选择第二步、选择RGB组成波段组成波段 通常评价合成影像质量的途径有两个，一是采用信息论及数学方法，如信息熵、均方梯度反映光谱信息的偏

5、差、相关系数等客观判断准则；二是通过彩色合成及视觉感官判断的主观判断准则，如目视解译、RGB彩色合成原理等。本例子目标是增强植被覆盖信息，波段组合最终效果是要植被信息从背景信息中凸现出来，因而单波段信息量大小不是决定波段组合方案的主导因素，森林信息和背景信息间的高反差才是本例子要达到的目的。故本例采用上述两种途径来选择和验证波段组合方案。即波段组合相关系数和RGB彩色合成原理及视觉感官判断。以信息量来判断最佳波段组合，以组合的三波段标准差之和最大及组合波段间相关系数之和最小为依据。本例将PCA得到的第一分量PC1作R（红）波段，NDVI值作为G（绿）波段，从原始图像中选取某一个波段作为B（蓝）

6、波段进行假彩色合成。对PC1、NDVI、TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7进行波段间相关性分析。1、图像增强处理1.在主菜单中，选择Basic Tools-Statistics-Compute Statistics，选择在第一步中合成多波段文件作为统计文件。2.在Compute Statistics Parameters面板中，选择Covariance（协方差），选择Out to Screen，直接在窗口中显示统计结果。3.在显示统计结果窗口中，找到相关系数项目（Correlation），见下图。4.分析统计结果可以得到以下结论：TM13波段具有很高的相关系数，TM4波段比

7、较独立，TM5波段和TM7波段相关性较高。因此，通过相关分析拟选择1、和7。上面提到，判断波段组合最佳效果信息量不是第一因素，下面从视觉效果和彩色合成来进一步分析最佳波段组合方案。5.在波段列表中，选择RGB Color，分别选择PC1、ENVI和TM1合成RGB，选择PC1、ENVI和TM7合成RGB彩色图像，查看结果。1、图像增强处理计算统计表文件 统计结果查看 1、图像增强处理第三步、应用合成结果第三步、应用合成结果 经过了假彩色合成，颜色反差拉大，易于选择样本或训练区，应用于植被分类中能提高精度。2、影像矢量化 ENVI支持的矢量格式包括：ArcInfo(*.e00)、MapInfo(

8、*.mif)、Shapefiles(*.shp)、Microstation DGN(*.dgn)、DXF(*.dxf)、USGS DLG(*.ddf,*.dlg)、USGS SDTS(*.dlg)和 ENVI 内部矢量格式(*.evf)。ENVI提供多种方式创建矢量数据，包括屏幕数字化、栅格数据转换成矢量、ROI文件转矢量、从二进制文件中创建点要素等。新矢量数据参数可以与现有矢量/栅格数据一致、也可以自定义，在主菜单中，选择Vector-Create New Vector Layer-三种类型之一。下面介绍几种创建矢量数据的方法。2、影像矢量化 1 屏幕数字化屏幕数字化将一幅影像作为底图（6-

9、监督与非监督分类数字化 0826_ms.img），在上面绘制点、线、面要素，是影像解译的主要方式，ENVI还提供智能矢量化工具（Intelligent Digitizer）。下面介绍其操作过程。打开0826_ms.img影像数据，并在Display中显示。在主图像窗口中，选择Overlay-Vector，打开Vector Parameters面板，见下图。在Vector Parameters面板中，选择File-Create New Layer，在打开的New Vector Layer Parameters对话框中，输入新矢量层的名字，保存路径及文件名。回到Vector Parameters面

10、板中，选择Mode-Add New Vector。选择Mode-Polygon，创建多边形要素。在Window标签处选择：Zoom。选择当前层(Current Layer)颜色为红色。2、影像矢量化 Vector Parameters面板 2、影像矢量化 在Zoom窗口中，单击鼠标左键创建第一个节点，继续单击左键创建更多的点。鼠标键的功能与绘制注记或者ROI一样。单击鼠标左键，绘制多边形的各线段。单击鼠标中键，来擦除刚绘制的线段。单击鼠标右键，闭合多边形。再次点击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择Accept New Polygon接受新建的多边形。回到Vector Parameters面板中，

11、选择Edit-Add Attributes，打开添加属性字段面板（Attributes Initialization面板），见下图。在Attributes Initialization面板中，添加以下字段信息：字段名（Name）：Name数据类型（Type）：Character数据长度（Width）：40小数点位数(Decimal Count)：空单击Add Field按钮，继续添加其他字段。添加完所有字段后单击OK按钮，打开Layer Attributes面板，在字段中添加相应的属性信息。2、影像矢量化 添加属性字段 2、影像矢量化v2 2、智能数字化工具、智能数字化工具提高数字化的效率提高

12、数字化的效率增强增强ENVIENVI矢量的功能矢量的功能计算提取的线状地物的长度计算提取的线状地物的长度过头去除以及两线相交过头去除以及两线相交2、影像矢量化 智能矢量化工具智能矢量化工具接着上面的步骤，在Vector Parameters面板中，选择Mode-Intelligent Digitizer。选择Mode-Intelligent Digitizer Parameters，打开智能矢量化参数设置面板，见下图，下面设置几个参数。线状特征宽度（Linear Feature Width）：4节点捕捉容差（Snap Tolerance）：30平滑方式：High单击Select Intelligent Digitizer Input Bands，选择智能跟踪波段。打开智能化矢量功能后，在数字化线状地物或者面状边界时候，会根据影像灰度特征进行半自动跟踪。数字化完一定数量的要素时，回到Vector Parameters面板中，选择Edit-Save Change Made to Layer，保存结果。2、影像矢量化 智能矢量化参数设置窗口图