利用ENVI软件进行遥感图像融合和增强实习报告x
时间:2020-11-26 12:55:28 来源:勤学考试网 本文已影响 人
遥感图像处理实习报告
实验内容: 影像融合与增强
班 级:测绘 1102班
学 号: 13
姓 名:
指导老师:陈晓宁、黄远程、竞霞、史晓亮
西安科技大学
测绘科学与技术学院
二零一三年一月
实习三 影像融合与增强
一、实习内容:
掌握 ENVI 中各种影像融合方法,并比较各方法的优缺点;
熟悉 ENVI 图像增强操作;
本实习的数据源为上节已经过校正的资源三号多光谱和全色影像。
二、实习目的:
了解和认识各种图像融合方法的原理、内容及要点;
熟悉、熟练操作 ENVI 软件中各种图像融合的方法、 步骤并学会加以比较;
学习利用 ENVI 软件进行各种图像增强处理操作;
学会定性、定量分析比较图像融合的差异。
三、实习步骤:
1. 图像融合:
三波段融合:
HSV
和
Color Normalized (Brovey)
变换:
1 ) 从 ENVI 主菜单中,选择 File → 后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表
Open Image File ,分别加载校正
Available Bands List 中;
) 选择多光谱 3,2,1 波段(可以根据需要选择) 对应 R,G,B,点击 Load RGB将多光谱影像加载到显示窗口 display#1;
3
) 在 ENVI 的主菜单选择 Transform
→ Image Sharpening → HSV;
4
) 在 Select Input RGB Input Bands
对话框中,选择 Display #1 ,然
后点击 OK。
5 ) 从 High Resolution Input File 对话框中选择全色影像,点击 OK。
) 从 HSVSharpening Parameters 对话框中,选择重采样方法,并输入输出路径和文件名,点击 OK。即可完成 HSV变换融合;
与上述方法类似,选择 Transform → Image Sharpening → Color Normalized
(Brovey) ,使用 Brovey 进行融合变换。
多光谱融合:
Gram-Schmidt 、主成分( PC)和 color normalized (CN) 变换
三种方法操作过程基本类似,下面以 Gram-Schmidt 为例:
1 )从 ENVI 主菜单中,选择 File → Open Image File ,分别加载校正
后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表 Available Bands List 中;
2 在 ENVI 的主菜单选择 Transform → Image Sharpening →Schmidt
Spectral Sharpening ;
3 ) 在 Select Low Spatial Resolution Multi Band Input File 对话
框中选择资源三号多光谱影像,在 Select High Spatial Resolution Pan Input
Band 对话框中选择全色影像,点击 OK。
4 )选择 Average of Low Resolution Multispectral File 方法。
5 )选择重采样方法,输入输出路径及文件名,单击 OK输出。
与上述方法类似,选择其他两种方法进行融合,并比较融合结果。
图像增强:
1 )从 ENVI 主菜单中,选择 File → Open Image File ,加载融合后影
像到可用波段列表 Available Bands List 中,并打开影像;
)在 image 主窗口菜单 Enhance 下有不同的拉伸方法, 可以尝试并比较各种方法的特点;
3 )ENVI 系统默认打开的影像已经过 2%线性拉伸。如果希望改变系统默
认的 2%线性扩展,从主菜单 File → Preferences → Display Default ,
将 %Linear 中的 改为,选择 OK 后,关闭对话框。
4 )交互式拉伸:主图像菜单中选择 Enhance→Interactive Stretching 。
Strech_Type 中可以选择各种扩展方式,主要有 Linear (线性)、Gaussian(高斯), Piecewise Linear (分段线性), Equalization (均衡化), Square Root (平方根), Arbitrary (任意拉伸),选中各种不同的扩展方式,点击 Apply ,即可在图中看到变化后的图像。
5 )以上增强后结果如果需要保存时,在 Image 窗口下 File → Save
Image as → Image File
四、实习结果:
思考题:利用提供的练习数据, 分别采用不同的方法进行融合 (HSV、Brovey 、GS、PC、Pan sharpening ),分析融合结果(目视分析影像空间显示和光谱特征,
基于均值、标准差分析定量分析图像质量) ,说明不同融合方法的优缺点。
答:电子表格分析如下:
Mean
Band 1 Band 2 Band 3
HSV
Color
Stdev
Band 1 Band 2 Band 3
HSV
Color
Mean
Band 1 Band 2 Band 3 Band 4
CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
Stdev
Band 1 Band 2 Band 3 Band 4
CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
分析结论: 由以上各图可观察看出: HSV和 Brovey 变换两种方法在三个
波段中, Brovey 方法比 HSV方法的均值和标准差值都大,在四个波段的其他四
种方法,在各个波段中, CN法的均值和标准差值都最大, GS方法与 PAN方法均
值和标准差值都差不多相等且最小, PC方法的均值比 CN方法小比 GS方法与 PAN
方法略大,在 1、 2、 3 波段上, CN法的标准差值最大,其余三种大小差不多相
等,在 4 波段上, CN法、 GS法、 PAN法标准差值大小差不多相等, PC法两种值
均最小。
定量分析,对比六种方法融合后的图像,可以看出, HSV方法的融合效果最好,
图像融合后最为清晰, PC方法的融合效果最差,图像较为模糊。
由此通过分析, HSV方法融合效果最佳。
五、实习心得:
通过这次实习,简单学会了 6 种利用 ENVI 软件进行对校正后的图像的融合技
术,并学会了对融合后的图像进行增强处理, 其次,会简单的对融合图像加以定
性定量分析, 得出 6 种融合技术的比较, 发现了各种融合技术的优缺点。 这就是
本次实习的主要收获, 感觉步骤简单,操作较少,就是分析比较时需要认真对待,
才能比较出一个较好的结果。