ENVI遥感图像增强处理 -

任务五 图像增强

目录

(2)空域滤波增强 空间滤波又称空间域滤波（ spatial filtering ），这是在图像空间几何变量域上直接修改图像数据，抑制噪声，改善图像质量的方法。 (2)空域滤波增强 空间滤波又称空间域滤波（ spatial filtering ），这是在图像空间几何变量域上直接修改图像数据，抑制噪声，改善图像质量的方法。2、图像增强的方法：彩色增强（假彩色合成、假彩色密度分割）、空间域增强（反差增强、领域法增强）、频率域增强。

2、拓宽园区建设内容，增强园区辐射带动效应 （1）在今后工作中逐步增加展示示范类型，增强辐射带动效应，更好地引领我区引黄灌区乃至北方相类似地区现代农业跨越式发展。4.3.2 频域滤波增强 频率滤波又称频率域滤波（ spatial filtering ），它通过修改遥感图像频率成分来实现遥感图像数据的改变，达到抑制噪声或改善遥感图像质量的目的。 4.3.2 频域滤波增强 频率滤波又称频率域滤波（ spatial filtering ），它通过修改遥感图像频率成分来实现遥感图像数据的改变，达到抑制噪声或改善遥感图像质量的目的。

2.1交互式直方图拉伸 ............................................................................................................. 2 3.光谱增强处理 ................................................................................................................................ 4

对提取到的光场数据进行四维傅里叶变化，计算其傅里叶切片，对得到的傅里叶切片进行二维傅里叶逆变化提取重聚焦后的图像。分析的利器——傅里叶级数和傅里叶分析2.4.1傅里叶级数与傅里叶分析的由来2.4.2周期信号的数学表达——傅里叶级数2.4.3非周期信号的数学阐述——傅里叶分析2.5模拟信号如何转变为数字信号2.5.1声音是如何变成比特流的——奈奎斯特采样定理2.5.2从原始分到标准分——量化2.5.3从...。主要内容有电路基本元件、简单电阻电路分析、电路常见分析法、运算放大器基本应用电路、一阶和二阶电路的分析、正弦稳态分析及其功率计算、平衡三相电路、拉普拉斯变换及其应用、选频电路、有源滤波器、傅里叶级数及傅里叶变换和双端口网络等。

4.1快速傅里叶变换 ................................................................................................................. 6 4.2定义FFT滤波器 ................................................................................................................ 7 4.3反向FFT变换 .................................................................................................................... 8 5.波段组合........................................................................................................................................ 8

5.1RGB合成显示 .................................................................................................................... 8

图像增强的主要目的是提高图像的目视效果，以便处理结果图像比原图像更适合于特定的应用要求，方便人工目视解译、图像分类中的样本选取等。

ENVI图像增强的内容主要包括： ? 空间域增强处理 ? 辐射增强处理 ? 光谱增强处理 ? 傅里叶变换 ? 波段组合

1.空间域增强处理

空间域增强处理是通过直接改变图像中的单个像元及相邻像元的灰度值来增强图像。

1.1卷积滤波

卷积滤波是通过消除特定的空间频率来增强图像。它们的核心部分是卷积核，ENVI提供很多卷积核，包括高通滤波、低通滤波、拉普拉斯算子、方向滤波、高斯高通滤波、高斯低通滤波、中值滤波、Sobel、Roberts，还可以自定义卷积核。 使用数据：lena.jpg 具体操作：

通过尝试ENVI提供的各种图像增强算子，观察比较图像增强的效果。 （1）打开图像文件lena.jpg。

（2）在主菜单中，选择Filter?Convolutions and Morphology。

（3）在Convolutions and Morphology Tool中，选择Convolutions?滤波类型。 （4）不同的滤波类型对应不同的参数，主要包括三项参数： ? Kernel Size（卷积核的大小） 卷积核的大小，以奇数来表示，如3×3、5×5等，有些卷积核不能改变大小，包括Sobel和Roberts。

? Image Add Back（输入加回值）

选好植物种类以后，在前面的文本框里输入0～100的数字，因为这个植物工具是靠在地图上拉框来种植物，这个数字就是该文本框后植物在这个框中所占的百分比，比例越大，这种植物越多。这样不同滤波器去卷积图像就得到不同特征的放映，我们称之为feature map，所以100中卷积核就有100个feature map，这100个feature map就组成了一层神经元。如果每个神经元用的是同一个卷积核去卷积图像，这样我们就只有100个参数啊，不管你隐层的神经元个数有多少，两层间的连接只有100个参数。

a）选择Convolutions?High Pass，其他项按照默认设置，单击Quick Apply按钮，第一次点击此按钮会提示选择增强的波段，增强后的波段在Display中显示。如果要更改卷积增强波段，选择Options?Change Quick-Apply Input Band。

选择“捕捉”→“捕捉设置”命令,打开“捕捉设置”对话框,然后单击“快速保存”标签,选中“自动将每次捕捉的图像保存到文件中”复选框,程序将捕捉到的图像自动保存到一个文件夹.由于windows的剪贴板只能存放一幅图像,所以只有最后一幅被截取的图像才会保留在剪贴板中.单击“更改”按钮可以更改自动保存文件的路径.选中“每次捕捉都提示输入文件名”复选框,则在每一次捕捉完成后都要提示你输入要保存的文件名.。假设原始的图像大小是h*w，卷积核的大小是f*f，那么进行二维卷积运算后结果图像的大小是……。 %循环中循环左移多了两次，将序列调整回正常位置y=conv(x1,x2) %直接调用conv计算线性卷积存入 yfigure(1)subplot(211)stem(f) %绘制自定义函数计算的卷积结果图xlabel('自定义函数计算线性卷积')subplot(212)stem(y) %绘制调用conv函数计算的卷积结果图xlabel('使用conv计算线性卷积')实验结果和分析实验结果图结果分析和讨论使用自定义函数计算的卷积结果和调用conv计算的卷积结果一致，本实验再现了使用matlab计算线性卷积的过程,加深了对线性卷积的认识。

选择全部切片，然后选择文件—导出，在弹出的对话框里，单击导出的下拉按钮 选择导出html和图像，在切片下拉按钮前面 选择切片。4.在打开对话框里单击选择要进行转换的文件，这里我选择“教程一.mp4”这个mp4格式的文件，然后单击[打开]按钮。第三步：在打开对话框里单击选择要进行转换的文件，这里我选择“教程一.mp4”这个mp4格式的文件，然后单击[打开]按钮。

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2.辐射增强处理

辐射增强处理是通过对单个像元的灰度值进行变换来增强处理，如直方图匹配、直方图拉伸、去条带噪声等。

2.1交互式直方图拉伸

使用数据：lena.jpg

将一个多光谱图像打开并在Display中显示。在主图像窗口中，选择Enhance?Interactive stretching，就可以打开交互式直方图拉伸操作对话框（图1）。

图1 交互式直方图拉伸操作对话框 在交互式直方图拉伸操作对话框中：

? 显示一个输入直方图和一个输出直方图，它们表明当前的输入数据以及分别应用的拉

伸。

? 两条垂线（虚线）表明当前拉伸所用到的最小值和最大值，其值显示在Stretch标签的

两个文本框中。 ? 对于彩色图像来说，直方图的颜色与所选择的波段颜色一致（系统默认显示红色波段），

可以用鼠标选择RGB波段。

? 在状态栏中列出拉伸类型和直方图来源，或者当前十字指针指定DN值和指定DN值的

像元数、直方图及累计直方图。

在交互式直方图拉伸操作对话框中的菜单命令及其功能。

、关键帧间隔，在该窗口中选择“file”菜单下的“export（输出）”命令、mpeg-1，点击“size”按钮还可设置视频的尺寸：minidv。可以启动mbr文件v7:* 修正了菜单文件fb.cfg超过512时出问题的bug* export和add命令里的file参数可以省略。当我们把程序修改后想再次保存，就可以通过按f2键(或执行file菜单中的save命令)来保存程序。

功能 输出图像拉伸结果 拉伸结果（LUT表）可以保存为ASCII文件或默认拉伸LUT 打开原先保存的LUT 导出直方图为图像文件 2

常 用的图像灰度变换方法主要有三种：灰度拉伸、直方图均衡化和灰度归一化。（2）认识“图像”菜单中的“翻转/旋转”命令、“拉伸/扭曲”命令。今天，我照着那cad教程操作了几个简单的命令，l是画直线，o是偏移，sc是缩放线性比例，e是删除，s是拉伸，tr是修剪envi直方图匹配，co是复制，m是移动。

Default命令菜单包括一些默认拉伸方式以及直方图生成源，与主图像菜单中Enhance的默认拉伸一致。

Option菜单命令及其功能： 菜单命令 Reset Stretch Set Gaussian Stdv Set Floating Point Precision Edit User Defined LUT Edit Piecewise Linear Histogram Parameters Auto Reset Histogram Auto Apply Lock Stretch Bars 交互式直方图拉伸的操作过程：

（1）在Display中加载图像，在主图像窗口中，选择Enhance?Interactive stretching，打开交互式直方图拉伸操作对话框。

在操作系统方面，pptv采用基于android4.4深度开发的ppos十字交互系统，相比较市场上通用的拟物化或者偏平化设计风格的交互界面，ppos独有的十字导航和三层级界面结构的设计更显得鹤立鸡群，整个交互界面更加简洁直观，既可以带来更好的操作流畅体验，还能方便用户通过简单操作即可看到自己想看的内容，没有了花哨繁琐的卡片式元素，ppos十字导航交互系统更加有利于不同年龄人群使用。语音交互确实便捷了电视操作，但传统语音交互需要通过手动操作进行,按住摇控器发送语音指令或者依托智能手机传输指令是比较常见的操作方式,但这种操作在便捷性上仍有一定局限性。具体方法是： 选定单元格，按下shift键，移动鼠标指针至单元格边缘，直至出现拖放指针箭头（空心箭头），然后按住鼠标左键进行拖放操作。

（1）选择Stretch_Type?Linear

（2）选择Options?Auto Apply，打开自动应用功能

（3）设定拉伸范围，使用鼠标左键，移动输入直方图中的垂直线（白色虚线）到所需要的位置，或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比 ? Piecewise Linear（分段线性拉伸） （1）选择Stretch_Type?Piecewise Linear

（2）选择Options?Auto Apply，打开自动应用功能

完成路径定义工作之后，应用程序便可以利用有关gdi函数来使用路径，这些函数包括绘制路径轮廓strokepath()，填充路径fillpath ()，绘制轮廓并填充strokeandfillpath()envi直方图匹配，把路径转换成区域pathtoregion()，把路径直线化flattenpath ()，提取路径数据getpath()，加宽路径widenpath()和设置裁剪路径selectclippath()等。例子，一个绘制函数，要求能够针对输入的不同对象，调用不同 的绘制函数，如能够绘制矩形，圆形，适当调用矩形绘制函数，圆形绘制函数。绘画直线时，用户在画板上拖动并按下鼠标时，动态地显示出一条使用html伪装的直线，可以随着用户鼠标的移动而变化，当用户松开鼠标时，对应模拟直线的html元素隐藏，调用javavscript绘制真正的直线。

（4）要移动一个点的位置，在标记上按住鼠标左键，然后把它拖放到一个新位置。要删除

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功能 恢复默认拉伸 设置Gaussian拉伸的标准差 设置浮点数据的小数点位数 交互定义LUT 编辑分段线性拉伸分段点参数 直方图参数设置 设定对新加载数据是否应用之前输入的范围 自动应用拉伸处理 锁定最小值和最大值拉伸条（垂直虚线）间的距离 点，在标记上点击鼠标右键。也可以手动地键入输入和输出值，选择Options?Edit Piecewise Linear。

? Gaussian（高斯拉伸）

（1）选择Stretch_Type? Gaussian

（2）选择Options?Auto Apply，打开自动应用功能

（3）设定拉伸范围，使用鼠标左键，移动输入直方图中的垂直线（白色虚线）到所需要的位置，或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比 （4）选择Options? Set Gaussian Stdv，设置高斯标准差

2、资源曲线可以单资源、同类资源叠加合并、直方图、月用量、柱状图。常 用的图像灰度变换方法主要有三种：灰度拉伸、直方图均衡化和灰度归一化。图像的直方图描述了一幅图像的概貌，在前述灰度变换的实例中（尤其是灰度拉伸），经过灰度变换之后，图像的灰度值在整个［0， 1］ 灰度级上分布更加均匀，图像的显示效果明显改善。

（2）选择Options?Auto Apply，打开自动应用功能

（3）设定拉伸范围，使用鼠标左键，移动输入直方图中的垂直线（白色虚线）到所需要的位置，或在“Stretch”文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比

（4）根据拉伸DN值范围自动缩放数据，使每个直方图中的DN数相均衡。输出直方图用一条红色曲线显示均衡化函数，被拉伸数据的分布呈白色叠加显示（图2）。

图2 直方图均衡化

3.光谱增强处理

光谱增强处理是基于多光谱数据对波段进行变换达到图像增强处理，如主成分变换、独立成分变换、色彩空间变换、色彩拉伸等。

3.1波段比的计算

计算波段的比值可以增强波段之间的波谱差异，减少地形的影响。用一个波段除以另一个波段生成一幅能提供相对波段强度的图像，该图像增强了波段之间的波谱差异。计算波段

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