编程实现BIP、BSQ、BIL三种格式转换.doc

。编程实现BIP、BSQ、BIL三种格式转换一、 实验目的理解遥感图像BIP、BIL、BSQ三种格式数据的组织方式，以及它们互相转换原理和方法。二、 实验原理 ENVI栅格图像文件，是以字节数据为单位，再按照指定顺序组织、排列而成，具体有如下三种方式：1.BIP(像元波段交叉式):以一对像元为基本单位进行记录 ;2.BIL(波段按行交叉格式):按照扫描行为单位各波段同一扫描行数据依次记录, 图像按顺序第一个像元所有的波段，接着是第二个像元的所有波段，然后是第三个像元的所有波段，等等,直到像元总数为止;3.BSQ(波段顺序格式):以波段为单位，每波段所有扫描行依次记录, 每行数据后面紧接着同一波谱波段的下一行数据。 所以实现三种格式的转换，实际上是对图像字节进行重新排序。三、 实验思路获取图像相关信息（可通过读取头文件） 根据图像格式读取字节数据对获取的字节数据按照目标文件格式顺序写入、保存四、 实验步骤1 新建项目文件：本实验选用的语言是C#，开发工具是VisualStudio2010，通过“文件新建项目C#Windows窗体应用程序”,命名“格式转换”即可；2 编写代码：通过实验思路的流程图，我们确定代码也应该分这三个功能来写，对应可以组织为三个大方法，再细分，调用即可。(1).编写读取头文件代码：ENVI中栅格图像被分为两个文件存储，一个“.HDR”头文件和一个数据文件，头文件存储了图像描述信息，它是一个文本文件，我们可以用System.IO.SreamReader字符读取流按行读取，再用字符串匹配方法，以读取字段的方式获取图像的行数、列数、波段数、基本数据类型，即可，具体代码可见后文代码附录； (2).编写数据读取数据文件代码：图像数据组织方式有BIP、BIL、BSQ三种，那么对应的也应该有三个方法按照行、列、波段交叉顺序对图像字节数据进行读取，具体代码见后文； (3).编写字节数据重排列存储代码：在读取了图像数据文件后，可以通过FileStream类按照目标类型格式文件组织顺序，把字节数据写入到文件中保存即可，具体代码见后文。3. 编译与调试：通过用预先知道内部字节数据的实验文件，进行测试，辅助断点调试，可排除一般问题，接着编译生成目标程序；4. 运行程序查看结果：通过对多种格式、多种基本数据类型、多种像素大小的文件进行多种方式转换，再利用ENVI打开两个图像查看是否一样，再辅以“Link”功能看同一像素点值是否相同，这样可以深层确定转换的正确性。五、 结果与分析1. 结果图像数据基本类型代码，如：”1”为1字节byte,”2”为2字节short等程序运行界面LinK确定相同位置数据一致目标格式（BIL）源格式（BSQ）转换后结果2. 分析总结 (1).读取头文件时，不能通过各字段的现有位，按位读取，应该按行读取，再利用字符串匹配方式，找到指定字段，这样避免字段位变化时读取出错误信息；(2).再读取数据文件和写入存储时，应该要以基本数据类型长度个字节为单位进行，不能单纯的以一个字节操作，不然会不具有普遍性，遇到以“int、float”为基本类型的文件时，就会出错；(3).要想节省代码，可先将各种格式数据读取存储为一种格式字节数组中，再从这个格式往其他格式进行转换，这样可以节省不少工作量，但是引入了中间数组，耗费了内存。六、 源代码附录1.读取头文件信息 / /读取头文件信息 / /头文件路径和名称 /像素列数 /像素行数 /波段数 /基本数据类型代码 /文件组织格式 /返回是否读取成功 publicstaticboolReadHDR(StringstrFileName,outintiColumnsCount,outintiLinesCount,outintiBandsCount,outintiType,outStringstrInterLeave)boolblnSuccess=false;iColumnsCount=-1;iLinesCount=-1;iBandsCount=-1;iType=-1;strInterLeave=;/初始化各个变量StreamReaderhdrfile=null;tryhdrfile=newStreamReader(strFileName);stringcontent=;while(hdrfile.EndOfStream!=true)/获取像素列数content=hdrfile.ReadLine();if(content.Contains(samples)Stringsamples=content.Substring(content.IndexOf(=)+1,content.Length-content.IndexOf(=)-1).Trim();iColumnsCount=Convert.ToInt32(samples);System.Console.WriteLine(samples);break;while(hdrfile.EndOfStream!=true)/获取像素行数content=hdrfile.ReadLine();if(content.Contains(lines)Stringlines=content.Substring(content.IndexOf(=)+1,content.Length-content.IndexOf(=)-1).Trim();iLinesCount=Convert.ToInt32(lines);System.Console.WriteLine(lines);break;while(hdrfile.EndOfStream!=true)/获取波段个数content=hdrfile.ReadLine();if(content.Contains(bands) Stringbands=content.Substring(content.IndexOf(=)+1,content.Length-content.IndexOf(=)-1).Trim();iBandsCount=Convert.ToInt32(bands);System.Console.WriteLine(bands);break; while(hdrfile.EndOfStream!=true)/获取数据种类content=hdrfile.ReadLine();if(content.Contains(datatype)Stringtype=content.Substring(content.IndexOf(=)+1,content.Length-content.IndexOf(=)-1).Trim();iType=Convert.ToInt32(type);System.Console.WriteLine(type);break;while(hdrfile.EndOfStream!=true)/获取数据解译方式content=hdrfile.ReadLine();if(content.Contains(interleave)Stringinterleve=content.Substring(content.IndexOf(=)+1,content.Length-content.IndexOf(=)-1).Trim();strInterLeave=interleve;System.Console.WriteLine(interleve);blnSuccess=true;break; catch/读取失败hdrfile.Close();hdrfile.Dispose();returnfalse;hdrfile.Close();hdrfile.Dispose();/关闭文件流，释放内存returnblnSuccess; 2.读取数据文件进行转换存储 /bip转换为bsq/源文件名称与路径/目标文件名称与路径/像素行数/像素列数/波段数/基本数据类型代码/是否转换成功publicstaticboolBipToBsq(stringstrInputFile,stringstrOutputFile,intpixComCounts,intpixLineCounts,intbands,inttype)boolblnSuccess=true;FileStreaminputF=newFileStream(strInputFile,FileMode.Open);FileStreamoutputF=newFileStream(strOutputFile,FileMode.CreateNew);inttotalsize=pixComCounts*pixLineCounts*bands*type;/计算输入文件总字节数if(totalsize!=inputF.Length)returnfalse;bytebts=newbytetotalsize;intnum=0,bt;while(bt=inputF.ReadByte()-1)/读取出全部字节数据，存储在数组中btsnum=(byte)bt;num+;for(intbandnum=0;bandnumbands;bandnum+)/读取波段写入for(introw=0;rowpixLineCounts;row+)/按行写入for(intcolumnum=0;columnumpixComCounts;columnum+)/读取列写入intstartpos=pixComCounts*type*bands*row+columnum*type*bands+bandnum*type;for(inttypenum=0;typenumtype;typenum+)/读取数据基本单元类型输入数据outputF.WriteByte(btsstartpos+typenum); outputF.Flush();/保存缓存文件outputF.Close();/关闭撤销变量文件outputF.Dispose();inputF.Close();inputF.Dispose();returnblnSuccess; /bsq转换为bil/源文件名称与路径/目标文件名称与路径/像素行数/像素列数/波段数/基本数据类型代码/是否转换成功publicstaticboolBsqToBil(stringstrInputFile,stringstrOutputFile,intpixComCounts,intpixLineCounts,intbands,inttype)boolblnSuccess=true;FileStreaminputF=newFileStream(strInputFile,FileMode.Open);FileStreamoutputF=newFileStream(strOutputFile,FileMode.CreateNew);inttotalsize=pixComCounts*pixLineCounts*bands*type;/计算输入文件总字节数if(totalsize!=inputF.Length)returnfalse;bytebts=newbytetotalsize;intnum=0,bt;while(bt=inputF.ReadByte()-1)/读取出全部字节数据，存储在数组中btsnum=(byte)bt;num+;for(introw=0;rowpixLineCounts;row+)/按行写入数据for(intbandnum=0;bandnumbands;bandnum+)/按波段写入数据intstartpos=pixComCounts*pixLineCounts*type*bandnum+row*pixComCounts*type;for(intcolumnum=0;columnumpixComCounts;columnum+)/写入没一列数据for(inttypenum=0;typenumtype;typenum+)/按数据基本单元类型输入数据outputF.WriteByte(btsstartpos+columnum*type+typenum);outputF.Flush();/保存缓存文件outputF.Close();/关闭撤销变量文件outputF.Dispose();inputF.Close();inputF.Dispose();returnblnSuccess; /bil转换为bip/源文件名称与路径/目标文件名称与路径/像素行数/像素列数/波段数/基本数据类型代码/是否转换成功publicstaticboolBilToBip(stringstrInputFile,stringstrOutputFile,intpixComCounts,intpixLineCounts,intbands,inttype)boolblnSuccess=true;FileStreaminputF=newFileStream(strInputFile,FileMode.Open);FileStreamoutputF=newFileStream(strOutputFile,FileMode.CreateNew);inttotalsize=pixComCounts*pixLineCounts*bands*type;/计算输入文件总字节数if(totalsize!=inputF.Length)returnfalse;byt