圖像合成

envi圖像處理基本操作

使用ENVI進行圖像處理

主要介紹利用envi進行圖像處理的基本操作，主要分為圖像合成、

圖像裁減、圖像校正、圖像鑲嵌、圖像融合、圖像增強。

分辨率：空間分辨率、波譜分辨率、時間分辨率、輻射分辨率。咱們

平時所說的分辨率是指？怎么理解？

1、圖像合成

對于多光譜影像，當我們要得到彩色影像時，需要進行圖像合成，產

生一個與自然界顏色一致的真彩色（假彩色）圖像。

對于不同類型的影像需要不同的波段進行合成，如中巴CCD影像共5

個波段，一般選擇2、4、3進行合成。（為什么不選擇其他波段？重影/

不是真彩色）。SOPT5影像共7個波段，一般選擇7、4、3三個波段。

操作過程以中巴資源衛星影像為例

中巴資源衛星影像共有五個波段，選擇2、4、3三個波段對R、G、B

賦值進行賦值。在ENVI中的操作如下：

（1）fileopenimagefile打開2、3、4三個波段，選擇RGB，分別將

2、4、3賦予RGB。

（2）在#1窗口file---〉aveimagea-imagefile。

（3）在主菜單中將合成的文件存為tiff格式（file-avefilea-

tiff/geotiff）即可得到我們需要的彩色圖像。

2、圖像裁減

有時如果處理較大的圖像比較困難，需要我們進行裁減，以方便處理。

如在上海出差時使用的P6、SOPT5，圖幅太大不能直接校正需要裁減。

裁減圖像，首先制作AOI文件再根據AOI進行裁減。一般分為兩種：

指定范圍裁減、不指定范圍裁減。

不指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：

（1）首先將感興趣區存為AOI文件

fileopenimagefile打開原圖像選擇IMAGE窗口菜單overlay

regionofintereting

選擇劃定感興趣區的窗口如croll，從ROI_Type菜單選擇ROI的類

型如Rectangle，在窗口中選出需要選擇的區域。在ROI窗口

fileSaveROI將感興趣區存為ROI文件。

（猜字謎 2）裁減：在菜單BaicToolSubetDataviaROI，在選擇窗口

electtheinputfile選擇需要裁減的原始圖象，RetoreROI選擇ROI。輸

出文件即可得到感興趣區范圍的圖像。

指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：

如果給定一個范圍根據此范圍進行裁減，首先將給定的文件轉化為

hp等envi能夠視別的格式打開，然后將此范圍保存為ROI文件，再根據

此ROI文件進行裁減。

指定范圍裁減在ENVI中的操作如下：

（1）假如給定一個SHP文件cut_region，首先在ENVI中打開原始

圖像同時在fileOpen

VectorFile打開cut_region。

單擊OK導入，顯示（load）到圖像窗口。

在主菜單BaicToolregionofinteretaveROItofile,逐個范圍保存為

ROI文件。

（2）裁減

在主菜單BaicToolSubetDataviaROI，在選擇窗口

electtheinputfile選擇需要裁減的原始圖象，RetoreROI選擇ROI。如

果沒有保存ROI文件，可以直接選擇每個范圍，輸出文件。

即可得到范圍內的圖像。

3、圖像校正

圖像校正就是為了使一張圖像以某種對象作為參考（如導航線、其他

校正后的影像）匹配到相應的位置上。根據參考對象不同，也可以分為兩

種校正方法，即圖對圖校正（Image-to-Image）、圖對地圖校正（Image-

to-map）。

圖對圖校正（Image-to-Image）

我們利用彩色10米的影像作為參考來校海的行書 正全色2.5米的影像，操作

步驟如下：

（1）在主菜單fileopenimagefile同時打開這兩種影像。

（2）在主菜單mapregitration

electGCP:Imagetoimage

跳出如下窗口，選擇參考圖像與被校正圖像，其中三雙排行榜 baeimage為參考

影像，warpimage為被

校正影像。

（3）在兩個窗口中選擇控制點，控制點要均勻分布，選擇能夠明確

分辨且永久不變的點，

最好是選擇道路交叉點或者道路轉折點。

（4）在optionwarpfile(aimagetomap)選擇需要校正的影像。

出現如下窗口

可以選擇校正方法（warpmethod）：圖中默認為一次多項式。多項式

算法

可以選擇重采樣方法（reampling）

由于Image-to-Image中直接選擇warpfile會使圖像分辨率降低，因

為校正的圖像采用了參考影像的性質，因此需要我們手動將圖像分辨率改

回來。在changoutputparameter將某、Y像素大小改為2.5。然后輸出圖

像，再另存為tif格式，即可得到校正后圖像。

圖對地圖校正（Image-to-map）

我們將導航線作為參考來校正中巴影像，操作步驟如下：

（1）在主菜單fileopenimagefile同時打開被校正影像。

（2）在主菜單mapregitrationelectGCP:Imagetomap出現

imagetomapregitration

窗口。可以看到有幾個參數需要設置。

校正投影（electregitrationprojection）選擇UTM投影

坐標系（Datum）選擇常用的WGS-84坐標系

單位（unit）選擇米

條帶（zone）根據實際位置填寫

某、Y的像素值根據圖像分辨率得到。如中巴CCD分辨率為19.5米。

單擊OK，可得如下窗口，將坐標切換為度分秒形式（這是我們常用

的形式，如119.29304441.590857）

圖1

（3）在mapinfo中同時打開導航線和需校正的結果圖，選擇控制點。

在mapinfo中找出相對應的控制點，如圖紅框中的轉折點對應導航線

上相應的紅點，此點的坐標如圖所示。

（4）在envi中找到相對應點，將光標定陶罐圖片 位在此點，打開放大窗口準

確定位；將相應點對象的坐標輸入圖1所示空格中，如下圖所示。單擊

addpoint添加控制點。控制點選擇規則同上。

（5）最后輸出圖像，另存為tif格式即可。

根據坐標進行校正

根據坐標進行校正原理與圖對地圖校正相同，在平時也偶爾會遇到。

例1將快鳥JPG格式的影像轉換為本身帶坐標的TIF格式的影像，我

們可以不重新找控制點，而是根據TAB表中的坐標進行校正。

例2對于某些帶有頭文件的影像如中巴影像（原始圖是沒有坐標的），

我們可以根據其頭文件中的坐標信息直接進行校正。

以中巴影像為例

（1）在ENVI中打開原始圖像并顯示（newdiplay,單擊load）。

（2）在菜單中選擇map-regitration-electGCP：imagetomap，出現

imagetomap

regitrtion對話框，如圖：

我們可以根據中巴資源影像本身所帶的頭文件信息進行相應設置，從

上圖我們可以得到影像的投影格式（projection）、地理坐標系

（geographicdatum）、單位（unit）、所在條度帶(zone)、像素大小

（pi某elize）。單擊OK。

（3）選擇控制點，進行校正。中巴資源衛星影像本身的頭文件中記

錄了影像每個波段的

四角坐標。我們可以選擇任意一個波段的坐標進行校正（在此選擇

product的坐標）如圖所示紫色為四個角的地理坐標，藍色為影像圖片像

素坐標。每填入一對坐標，單擊addpoint添加點。當添加完控制點選擇

option-warpfile存出，另存為tif格式即可。

4、投影轉換

投影轉換的目的是將圖像的投影轉換為與我們“道道通”導航電子地

圖一致的經緯度投影。

我們常見的投影有UTM、經緯度（GeographicLat/Lon）、Arbitrary。

UTM為球面投影。經緯度為平面投影。茶樹菇

在ENVI中操作如下

（1）在主菜單fileopenimagefile打開影像。

（2）在主菜單mapConvertingMapProjection出現如下對話框

最后輸出圖像，另存為tif文件即可。

5、圖像鑲嵌

圖像鑲嵌是根據需要將小圖幅的影像拼接成大圖幅影像，如拼接北京

全境圖。圖像鑲嵌主要分兩類：基于坐標的鑲嵌、基于像素的鑲嵌。

在ENVI中操作如下，主要分為兩個步驟：制作鑲嵌線、圖像鑲嵌。

（1）首先我們可以進行第二步，來確定圖像的位置關系。在主菜單

fileopenimagefile

同時打開兩張影祛濕中藥有哪些 像。

（2）在主菜單BaicToolMoaickingGeoreferenced導入兩張圖像如下

圖，可以看

出兩張圖的相對關系。可見我們可以在005-073的上方或005-072的

下方做鑲嵌線。

（3）制作鑲嵌線

鑲嵌線包括線和標記點兩部分。

假如我們在005-072上做鑲嵌線，在image窗口菜單

overlayannotation出現如下對話框，可以選擇制作鑲嵌線的窗口如

croll、線的顏色、在object中選擇線型

polyline,

然后在cro大蔥的做法大全 ll窗口中繪制鑲嵌線，需要注意的是鑲嵌線要沿著地物的

趨勢進行繪制。單擊右鍵結束，再單擊右鍵確定。（友情提示：可以多點

幾下右鍵）

繪制標記點，在object中選擇ymbol，選擇標記點的樣式，在需要

裁掉的一側單擊左

鍵，同樣單擊右鍵結束，再單擊右鍵確定。效果如圖

在annotation窗口fileaveannotation保存為.ann文件。

（4）在第（2）步中選中005-072，右擊editentry，進行設置

datavaluetoimage忽略圖像中的某個值，一般是忽略0值。

Feathering填入一定的羽化值，根據影像類型。

Selectcutlineannotationfile選擇所繪制的鑲嵌線。

Lineartretch圖像拉伸比例，一般要選擇0，不拉伸。

Colorbalancing色彩均衡no表示不進行色彩均衡fi某ed表示不會

改變這幅圖像的對比度adjut表示將調整這幅圖的對比度，使其與另一幅

圖相匹配。

（5）在Moaick窗口fileapply輸出圖像，另存為tif格式。

6、圖像增強

圖像增強目的是：（1）采用一系列技術臉上有痣 改善圖像的視覺效果，提高

圖像的清晰度。（2）將圖像轉換成一種更適合人或機器進行分析處理的

形式。

主要分為兩種：波譜信息增強、空間信息增強。

波譜信息增強分為：反差增強也稱反差擴展（拉伸）、彩色增強、圖

像運算、主成分分

析、圖像融合。

空間信息增強分為：空間濾波增強、頻域濾波增強、紋理分析。

反差增強常用的方法：線性擴展、非線性擴展、直方圖調整。

彩色增強分為：假彩色合成、偽彩色密度分割。在假彩色合成的圖像

中有兩種典型的圖像，一種是模擬真彩色圖像，當合成圖像的紅、綠、藍

三色與三個多光譜波段相吻合，也就是說紅光波段被賦予紅色，綠光波段

被賦予綠色、藍光波段被賦予藍色，這幅圖所代表的顏色近似地物本身的

顏色。另一種標準的假彩色合成，將多光譜中的近紅、紅、綠波段分別被

賦予紅、綠、藍三色合成而成的。偽彩色密度分割是將一幅單波段圖像的

灰度動態變化范圍，劃分為不同的等級，并賦予不同的顏色，建草莓的種植方法 立一個彩

色編碼表，再以次為基礎得到以幅彩色圖像。（一種簡單的分類）

圖像融合的算法主要分為：基于HIS變換的圖像融合、基于主成分變

換的圖像融合、基于比值的融合。HIS是色調（hue）、亮度(intenity)、

飽和度（aturation）表示色彩。

基于HIS變換的圖像融合只是在亮度通道上進行，圖像的色調和飽和

度保持不變，即用高分辨率的圖像代替變換后的亮度分量，在反變換到

RGB空間。基本過程如下：

（1）將待融合的全色波段和多光譜圖像進行幾何校正，并將多光譜

圖像重采樣成

與全色波段分辨率一樣。

（2）將多光譜圖像從RGB空間變換到HIS空間。

（3）用全色波段代替亮度分量（一般之前先做一下直方圖匹配），

這樣HISHI’S。

（4）將HI’S變換到RGB空間，這樣就得到融合后的圖像。

7、圖像融合

圖像融合是將一幅多光譜彩色影像與一幅全色高分辨率影像進行處理，

目的是為了取兩者優點，得到彩色高分辨率影像。前提是這兩幅圖像是經

過校正，在同一位置上。以遷安為例在ENVI中操作如下：

（1）在envi中同時打開一幅多光譜彩色影像與一幅全色高分辨率影

像。

（2）在主菜單TranformImageSharpeningHSV

（3）首先選擇彩色影像（electinputRGB）,然后選擇高分辨率影像

（highreolution

inputfile），再設置重采樣算法（reampling），最后輸出圖像，另

存為tif格式。

8、圖像分類

遙感圖像分類主要分為兩種：監督分類、非監督分類。

監督分類又稱訓練場地法或先學習后分類法。從圖像上已知目標類別

在區域中提取數據，統計出代表總體特征的訓練數據，主要是灰度和紋理

等特征，然后進行分類。采用這種方法必須事先知道圖像中包含哪幾種目

標類別。

（1）選區訓練樣區

（2）執行監督分類

非監督分類又稱集群分析或聚類分析。是一種邊學習邊分類的方法。

它是按照灰度值向量或波譜樣式在特征空間聚類的情況劃分點群和類別的。

它將像元先進行聚類，用聚類方法將遙感數據分割成比較勻質的數據群，

把他們作為氮氣的物理性質 分類類別。在此類別基礎上確定其特征量，繼而進行類別總體

特征的測量。

分類非監督分類自組織分類

分類后處理

分類分類后處理分類合并