编程实现BIP、BSQ、BIL三种格式转换详解

编程实现编程实现 BIP BSQ BIL 三种格式转换三种格式转换 一 一 实验目的实验目的 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 二 实验原理实验原理 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 三 实验思路实验思路 四 四 实验步骤实验步骤 1 新建项目文件 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 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 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 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 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 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 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 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 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 五 结果与分析结果与分析 1 结果结果 程序运行界面 图像数据基本 类型代码 如 1 为 1 字节 byte 2 为 2 字 节 short 等 转换后结果 2 分析总结分析总结 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 源格式 BSQ 目标格式 BIL LinK 确定相同 位置数据一致 六 六 源代码附录源代码附录 1 读取头文件信息读取头文件信息 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 public static bool ReadHDR String strFileName out int iColumnsCount out int iLinesC ount out int iBandsCount out int iType out String strInterLeave bool blnSuccess false iColumnsCount 1 iLinesCount 1 iBandsCount 1 iType 1 strInterLeave 初始化各个变量 StreamReader hdrfile null try hdrfile new StreamReader strFileName string content while hdrfile EndOfStream true 获取像素列数 content hdrfile ReadLine if content Contains samples String samples content Substring content IndexOf 1 conte nt 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 String lines content Substring content IndexOf 1 conten t 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 String bands 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 data type String type content Substring content IndexOf 1 conten t 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 String interleve 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 return false hdrfile Close hdrfile Dispose 关闭文件流 释放内存 return blnSuccess 2 读取数据文件进行转换存储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 public static bool BipToBsq string strInputFile string strOutputFile int pi xComCounts int pixLineCounts int bands int type bool blnSuccess true FileStream inputF new FileStream strInputFile FileMode Open FileStream outputF new FileStream strOutputFile FileMode CreateNew int totalsize pixComCounts pixLineCounts bands type 计算输入 文件总字节数 if totalsize inputF Length return false byte bts new byte totalsize int num 0 bt while bt inputF ReadByte 1 读取出全部字节数据 存储在数组中 bts num byte bt num for int bandnum 0 bandnum bands bandnum 读取波段写入 for int row 0 row pixLineCounts row 按行写入 for int columnum 0 columnum pixComCounts columnum 读取列写入 int startpos pixComCounts type bands row columnum type bands bandnum type for int typenum 0 typenum type typenum 读取数据基本单元类型输入数据 outputF WriteByte bts startpos 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 return blnSuccess 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 public static bool BsqToBil string strInputFile string strOutputFile int pixComCounts int pixLineCounts int bands int type bool blnSuccess true FileStream inputF new FileStream strInputFile FileMode Open FileStream outputF new FileStream strOutputFile FileMode CreateNew int totalsize pixComCounts pixLineCounts bands type 计算输入 文件总字节数 if totalsize inputF Length return false byte bts new byte totalsize int num 0 bt while bt inputF ReadByte 1 读取出全部字节数据 存储在数组中 bts num byte bt num for int row 0 row pixLineCounts row 按行写入数据 for int bandnum 0 bandnum bands bandnum 按波段写入数据 int startpos pixComCounts pixLineCounts type bandnum ro w pixComCounts type for int columnum 0 columnum pixComCounts columnum 写入没一列数据 for int typenum 0 typenum type typenum 按数据基本单元类型输入数据 outputF WriteByte bts startpos 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 return blnSuccess bilbil 转换为转换为 bipbip 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 public static bool BilToBip string strInputFile string strOutputFile int pixComCounts int pixLineCounts int bands int type bool blnSuccess true FileStream inputF new FileStream strInputFile FileMode Open FileStream outputF new FileStream strOutputFile FileMode CreateNew int totalsize pixComCounts pixLineC