《envi讲课内容》PPT课件

ENVI遥感影像处理,孟夏Email:mxgeminiTel课程安排,第一讲：ENVI基本操作和影像配准第二讲：辐射定标与大气校正第三讲：综合练习第四讲：图像融合第五讲：多光谱分类与植被指数第六讲：高光谱数据分析第七讲：DEM分析与矢栅叠加操作,遥感应用之预处理,ENVI(EnvironmentforVisualizingImages)是基于IDL(InteractiveDataLanguage)环境开发的数字影像处理系统，它具有全面分析卫星和航空遥感影像的能力，能在各种计算机操作平台上，提供强大友好的用户界面，来显示和分析任何数据尺寸和类型的影像。目前最新版本为4.7。ENVI采用了用户图形界面（GUI），可以通过鼠标点击，访问影像处理功能模块，对菜单和函数进行选择。,一.ENVI简介和基本操作,ENVI文件格式,ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个储存了影像像元值的简单二进制文件和一个储存了相关属性描述的ASCII(文本)头文件。通用栅格数据一般存储为二进制的字节流。BSQ（BandSquencial，按波段顺序）BIP（BandInterleavedbyPixel,波段按像元交叉）BIL（BandInterleavedbyLine,波段按行交叉）支持各种数据类型，包括：字节型，整型，无符号整型，长整型，无符号长整型，浮点型，双精度浮点型，复数型，双精度复数型，64位整型，以及无符号64位整型。,BSQ（BandSquencial）波段顺序格式在最简单的格式中，数据是按照BSQ格式储存的。每行数据后面紧接着同一波段的下一行数据。这种格式最适于对单个波段进行空间上的存取。BIP（BandInterleavedbyPixel）波段按像元交叉格式BIP格式按顺序存储第一个像元的所有波段，接着是第二个像元的所有波段，然后是第3个像元，直到存储完所有像元为止。这种格式为图像数据波谱的存取提供最佳性能。BIL（BandInterleavedbyLine）波段按行交叉格式BIL格式先存储第一个波段的第一行，接着是第二个波段的第一行，然后是第三个波段的第一行，所有波段的第一行存储完毕后，依照同样顺序存储所有波段的第二行，直到存储完图像的所有行为止。这种格式提供了空间和波谱处理之间一种折衷方式，它是大多数ENVI处理任务中所推荐的文件格式。,ENVI文件格式,ENVI文件格式,ENVI文件格式,ENVI主要菜单和窗口,主菜单,当前可用波段窗口,主影像窗口：以实际的分辨率显示图像的一部分,缩放窗口：放大显示影像的某一部分,滚动窗口：显示一个经重采样后分辨率降低了的完整范围的影像,演示和练习时间,打开、显示、浏览影像ENVI头文件的编辑像素位置/数值查看像素定位器感兴趣区域影像分割,1.几何变形产生的原因：1）传感器本身的器械原因（元件排列、透镜成像方向、扫描镜的非线性振动等）2）外部因素（地球曲率、地形起伏、大气密度差、地球自转等）3）处理设备带来的噪声,二.几何纠正,2.几何纠正：1）目的：消除图像中的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像2）两个环节：一是像素坐标的变换，即将图像坐标转变为地图或地面坐标二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样,二.几何纠正,3.几何纠正过程：1）确定影像坐标和地面坐标之间的纠正方式。2）确定纠正公式。3）选取控制点并计算变换参数，评定精度。4）对原始影像进行几何变换计算，对像素亮度值重采样。,二.几何纠正,1）确定影像坐标和地面坐标之间的纠正方式。ENVI提供两种方式：根据已知地理坐标与投影方式的遥感影像配准畸变图像延伸出畸变图像与畸变图像之间的相互纠正，以达到统一坐标系的目的根据地面特征点纠正畸变图像,二.几何纠正,二.几何纠正,2）确定纠正公式。一次多项式(1degree)二次多项式(2degrees)三次多项式(3degrees),3）选取控制点并计算变换参数，评定精度。选取控制点（GCP）以计算多项式系数。选取原则：特征明显、分布均匀、数量足够理论上：有几对未知数就至少要几对控制点。一次至少要3对，二次至少要6对，三次至少要10对。实际情况中：需要选择的控制点的个数与选用的多项式的系数个数有关，一般存在下面的关系式：,所选择的控制点的精度由均方根误差（RMS）来衡量。RMS的计算公式为：,二.几何纠正,RMS一般应不大于0.5个像元。,4）对原始影像进行几何变换计算，对像素亮度值重采样。由于输出图像的像元点在输入图像中的行列号不是或不全是整数关系，故需要根据输出图像上的各像元在输入图像中的位置，对原始图像按一定规则重新采样，进行亮度值的插值运算，建立新的图像矩阵。重采样主要方法：最邻近法双线性内插法三次卷积内插法,二.几何纠正,最邻近法将最邻近的像元值赋予新像元不引入新的像元值，适合分类前使用计算简单，速度快最大可产生半个像元的位置偏移，改变了像元值的几何连续性，原图中某些线状特征会被扭曲或变粗成块状双线性内插法使用邻近4个点的像元值,按照其据内插点的距离赋予不同的权重,进行线性内插.图像平滑，无台阶现象，线状特征的块状化现象减少空间位置精度更高像元被平均，有低频卷积滤波效果破坏了原来的像元值，在波谱识别分类分析中会引起一些问题。边缘被平滑，不利于边缘检测。,二.几何纠正,三次卷积内插法使用内插点周围的16个像元值,用三次卷积函数进行内插高频信息损失少，可将