ENVI (The Environment for Visualizing Images ) Version 4.1 , 由美国系统研究公司(Research System INC.)开发一、 界面系统介绍1. 主菜单:菜单项有:File、Basic Tool、Classification 、Tranform > Spectral2. Help工具的使用3. 主菜单设置(preferences ):内存设置二、 文件的存取与显示1.图像显示由一组三个不同的图像窗口组成:主图像窗口、滚动窗口、缩放窗口1)主图像Image窗口: ( 400*400) 100%显示(全分辨率显示)scroll 的方框,可交互式分析、查询信息主图像窗口内的功能菜单:在主图像窗口内 点击鼠标右键,切换隐藏子菜单的开启和关闭该 "Functions" 菜单控制所有的ENVI交互显示功能,这包括:图像链接和动态覆盖;空间和波谱剖面图;对 比度拉伸;彩色制图;诸如ROI的限定、光标位置和值、散点图和表面图等交互 特征;诸如注记、网格、图像等值线和欠量层等的覆盖(叠置);动画以及显示 特征2)滚动Scroll窗口:全局,重采样(降低分辨率)显示一幅图像。
只有要 显示的图像比主图像窗口能显示的图象大时, 才会出现滚动窗口滚动窗口位置 和大小最初在envi.cfg 文件中被设置并且可以被修改3)缩放Zoom窗口: (200*200)显示image的方框缩放系数(用户自定 义)出现在窗口标题栏的括号中2 .图像的头文件资料的获取和编辑ENVI: File>>Edit ENVI Header ,选择相应的文件从Header Info对话框里,你可以点击 Edit Attributes 下拉菜单中的选项,调用编辑特定文件头参数的独立对话框这些参数包括波段名、波长、地图 信息等3 .图像的存取File > Open Image File. 当你打开任何文件,可用波段歹U表(ABD自动地出现ABL列出该图像文件的所有波段,并允许你显示灰阶和彩色图像、启动 新的显示窗口、打开新文件、关闭文件,以及设置显示边框要选择当前活动显示,请按以下步骤:从 ABL (Available Bands List )内,点击 “Display #X” 按钮菜单(其 中“X”是与显示窗口标题栏内数字相对应的数字),再从列表中选择所需要 的显示要开始一个新的显示,从按钮菜单选择 “New Display”。
点击 “LoadBand或 “Load RGB ,以把选定的波段导入选定的显示4 .灰度图像和彩色图像的显示 ENVI: File>>Open Image>>Available Bands List (ABD 中选择 Gray Scale 或 RGB Color 模式5 .剖面和波谱图(Profiles and Spectral Plots )Image:>>Tools>>Profiles ENVI 允许抽取水平■的(为、垂直的(Y)、 波谱的(对每个像元为Z )以及任意的剖面图剖面图显示在单独的图表窗口, 并且X、Y和Z剖面图可以同时是激活的鼠标用来移动一个十字准线并交互地选择剖面图图表窗口内 Options 菜单下的Auto Scale Y-Axis 非常有用三、图像预处理1.图像的切割(取子区)ENVI: Basic Tools>> Resize Data >> Resize Data Input File 对话框 (如下图)①选择需要切割的原始图像;②选择 Spatial Subset或Spectral Subset方式;③若设置空间切割方式(Spatial Subset>>select Spatial Subset )点击“Image” ;④出现Subset by Image对话框,Subset的尺寸用2种形式,移动 图像上的方框或直接填写samples/lines (歹!J/行)值;③’若设置波段范围(Spectral Subset>>File Spectral Subset ),选择波段;若要根据已选择的 感兴趣区域进行切割,可用 ENVI: Basic Tools>>Subset Data via ROIs 。
若要 使用与上次输入的空间大小相同的文件的空间子集,点击 “Previous ”按钮注:Resize Data还可以进行图像重采样(如下),若仅仅进行子区的选 择,则不要调整 Output File Dimensions 图像左上角为原点(1.1 --- 列. 行)Masking” ---把一个空间掩膜应用到图像的某个部分,包括统计、分类、 分离(unmixing )、匹配滤波、连续删除(continuum removal )和波谱特征拟 合(spectral feature fitting )2. 图像的重采样ENVI : Basic Tools>> Resize Data >> Resize DataInput File对话框选择需要采样的原始图像 一OK>>Resize Data Parameters 调整 Output FileDimensions的像元数;选择采用方法 >> 文件输出四、 影像分析影像统计分析1. 统计特征分析 ENVI : Basic Tools>> Statistics >> Computer StatisticsCalculate Statistics Parameters 对话框---选择统计类型(Basic、Histogram、Covariance)2. 主成分分析 (ENVI: Transform>>principle compents)Transforms > Principal Components > Forward PC Rotation > Compute New Statistics and Rotate.----选择输入文件---选择输出 PC 波段数---"SelectSubset from Eigenvalues ---出现 PC EigenValues绘图窗口(每个节点是 PC各分量的特征值,可进一步计算 PC各分量的方差百分比)。
3. 相关分析 ENVI : Basic Tools>> Statistics >> Computer Statistics五、 图像增强(Image:Enhance)1. 直方图调整(1)直方图匹配(Image: Enhance>>Histogram Matching)至少显示两幅图像,从想更改直方图的图像(如“ Display#1 — PC1”中,选择 Enhance>>Histogram Matching--- Match To选择想匹配直方图 的图像 "Display#2-V" ---“OK,保存直方图匹配后的 PC1查看两图像(PC1与 V)直方图:点右键 Interactive Stretching或选择 Functions > Interactive Stretching显示直方图;若需 图像替代’则要求两直方图输入值相同, 一可根据两直方图输入值的关系,通过’Band Math两直方图数值相同(PC1变为PC1 )---保存PC1 : 可为下一步PC1图像替代V,进行HSV-RGB反变换作准备2) 直方图的交互式拉伸 (Image: Enhance>>Interactive Stretching )ENVI用2%的系统默认线性拉伸值来显示所有图像 (两边均舍去信息量的 2%),经过这样处理后合成的假彩色图像层次分明、地物差异大,各类地物易于判别。
注:多在Scroll窗口对全局调整,分别调整 R、G、B,使彩色更丰富(一般 R、G敏感,B线性即可)2. 彩色变换(ENVI: Transform>>Color Transform )包括’HS他调、饱和度、数值变换,’HLS 色调、亮度、饱和度’变换等3. MNF变换最小噪声分离(Minimum Noise Fraction, MNF)变换是同主分量变换相似的一种方法, 它被用来分离数据中的噪声,确定数据内在的维数,减少随后处理的计算量( Green等人,1988; Boardman 和 Kruse , 1994)六、 专题信息提取1. 波段运算获取不同专题信息ENVI: Basic Tools>>band math例:Newband=band5-band4具体操作是:打开 Band Math 对话框(如右图),在 Enter an expression_r_r_r_r_r 中键入:b5-b4,点击 OK 后将会出现Variables to Bands Pairings对话框从可利用波段列表中,分别选择 b5和b4代表的波段,并键入待输出的文件名,点击 OK即可2. NDVI 的提取:> NDVI(vegetation Index)NDVI (Normalized Difference Vegetation Index )归一化植被指数:是一个普遍应用的植被 指数,将多波谱数据变换成唯一的图像波段显示植被分布。
NDVI值指示着像元中绿色植被的数量,较高的 NDVI值预示着较多的绿色植被 NDVI变换可以用于 AVHRR、LandsatMSS、Landsat TM、SPOT或AVIRIS数据,也可以输入其他数据类型的波段来使用3. 缨帽变换 ENVI: Transform>>Tasseled Cap七、 定义感兴趣区(ROI)及分类监督分类(Supervised Classification )监督分类:按照分类以前自定义的样本进行分类1. 训练样本的选择和优化1)训练样本的提取(ROI区的选择)ENVI: Basic Tools >> Region Of Interest>> ROI tool 调出感兴趣区工具窗口进行样本选择(注意:必须事先打开一幅图像),可以进行样本编辑(名称,颜色,填充方式等) ,样本选择越精确,分类结果越好感兴趣区工具窗口的打开方式还有:Overlay>>Region of Interest ,或者直接在图像窗口上点击鼠标右键,再选择 ROI Tool根据前面的背景资料和预处理结果选择分类图像, 建立各类地物的训练区各类地物的解译标志,即地物的明显特征是最重要的选择标准。
根据其在影像上表现出的色调、 纹理等特征,通过目视解译方法用鼠标在工作区影像图上选择其训练区, 并使训练区的分布尽量均匀 在实际的工作中,由于存在 同物异谱”的情况,因此对于同一种类型可能有多种不同的特征为此,我们可以对同一地物选择多个训练区,分类后再合并感兴趣工具窗口见下图提取训练样本的具体操作如下:(1) 确定 ROI 的提取类型(ROI>Polygon, Polyline, Point, Rectangel, Ellipse )和待操作窗 口(主图像窗口、滚动窗口或缩放窗口) 2) 在图像窗口上画出感兴趣区,单击鼠标右键确定选择形状(此时可以拖动感兴趣区域,用Ctrl+鼠标左键可以删除),再次单击右键确定此训练区(此时若要删除训练区,需 要点击ROI Tool窗口中的Delete控键,此操作将删除所有该类型的感兴趣区域) ROI Tool窗口中将会显示选择区域的颜色和相关信息,其中,感兴趣区域名称( ROI Name)和色彩 可以修改可就某一类训练区选择多个感兴趣区域3) 该类训练区的选择完成后,点击。