实习二(镶嵌)

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1、- 106 - 专题二 使用 ENVI 进行影像镶嵌 专题二 使用 ENVI 进行影像镶嵌 1.1.1.1. 专题概述 专题概述 本次专题旨在使用户了解 ENVI 影像镶嵌处理的知识。要获取更多的详细描述，请参见ENVI Users Guide 或 ENVI 在线帮助。 本专题中使用的文件本专题中使用的文件 文件文件 描述描述 Pixel-Based Mosaicking（基于像素的影像镶嵌）（基于像素的影像镶嵌） dv06_2.img AVIRIS 02 景影像 dv06_2.hdr ENVI 相应的头文件 dv06_3.img AVIRIS 03 景影像 dv06_3.hdr ENVI 相

2、应的头文件 dv06a.mos AVIRIS 拼接影像镶嵌模板文件 dv06b.mos 羽化后的 AVIRIS 影像镶嵌模板文件 dv06_fea.img 羽化后的镶嵌影像 dv06_fea.hdr ENVI 相应的头文件 Georeferenced Mosaicking（基于地理坐标的影像镶嵌）（基于地理坐标的影像镶嵌） lch_01w.img 直方图匹配校正后的影像 lch_01w.hdr ENVI 相应的头文件 lch_01w.ann 切割线的注记文件 lch_02w.img 直方图匹配校正后的影像 lch_02w.hdr ENVI 相应的头文件 lch_a.mos 带地理坐标的影像镶嵌

3、模板文件 lch_mos1.img 带地理坐标的影像镶嵌结果 lch_mos1.hdr ENVI 相应的头文件 Color Balancing During Mosaicking（镶嵌过程中的颜色平衡）（镶嵌过程中的颜色平衡） mosaic1 equal.dat Landsat 7 ETM 影像的子集，并独立地对每个波段进行了直方图均衡化处理 mosaic1 equal.hdr ENVI 相应的头文件 - 107 - mosaic_2.dat Landsat 7 ETM 影像的子集，但没有经过拉伸处理 mosaic_2.hdr ENVI 相应的头文件 1.2.1.2. ENVI 影像镶嵌 EN

4、VI 影像镶嵌 影像镶嵌是一门艺术，它将把多幅影像连接合并，以生成一幅单一的合成影像。ENVI 提供了交互式的方式来将没有地理坐标（no-georeferenced）的影像拼接在一起，或者自动地拼接有地理坐标的影像，并输出成有地理坐标的镶嵌影像。镶嵌程序提供了透明处理、直方图匹配，以及颜色自动平衡的功能。ENVI的虚拟镶嵌功能还允许用户快速浏览镶嵌结果，而不需要花时间生成一个很大的结果文件。 常规术语（常规术语（General Topics） 以下部分将介绍一些关于在 ENVI 中进行镶嵌的知识，在开始专题辅导之前介绍这些相关知识是很有必要的。实际的专题练习将在 110 页的“基于像素的影像镶

5、嵌例子”中开始。 启动启动 ENVI 启动前，请确认已正确安装 ENVI。 ? 要在 UNIX 或 Macintosh OS X 中启动 ENVI，请在 UNIX 命令行中输入 envi。 ? 要在 Windows 系统中启动 ENVI，请双击 ENVI 的图标。 羽化（羽化（Feathering） 我们常常需要将镶嵌影像的衔接线变得适当模糊，使其能很好地融入影像中。ENVI 提供了将影像间重合的边缘进行羽化的功能，我们可以指定羽化的距离，并沿着边缘或者切割线进行羽化。在镶嵌影像时，要使用羽化功能，可以先导入未羽化的底层影像，然后再导入羽化的另一幅叠合影像，羽化时可以根据需要，选择沿边缘或者切

6、割线进行羽化。 边缘羽化（边缘羽化（Edge Feathering） 进行边缘羽化时， 将使用 Mosaic Entry Input Parameters 对话框中的 Edge feathering distance (pixels)文本框所指定的距离，并沿着影像的边缘，调合影像的衔接线。边缘将使用线性阶跃过渡方式来进行调合，即按指定的距离来对影像进行均衡化处理。例如，如果指定的距离为 20 个像素，那么在边缘处，将会有 0的顶部影像和 100的底部影像参与混合，输出镶嵌影像。而距边缘线在指定的距离（20 个像素）时，将会使用 100的顶部影像和 0的底部影像，来输出镶嵌影像。在距边缘线 10

7、 个像素的距离处，顶部和底部影像都会使用 50来混合计算输出镶嵌影像。 - 108 - 图图 9-1：边缘羽化：边缘羽化 切割线羽化（切割线羽化（Cut-Line Feathering） 切割线羽化将使用 Cutline feathering distance (pixels)对话框所指定的距离，以及 Mosaic Entry Input Parameters 对话框中 Ann File 中所选择的注记文件，来调合影像的边界线。切割线必须使用注记工具，在拼接影像之前进行定义。注记文件必须包含一条折线（polyline）和一个符号（symbol） 。折线用来定义切割线，并从影像边缘到影像边缘绘制

8、。符号放置在影像中需要切除的区域。指定的切割线距离将用来生成线性阶跃的渐变混合，在距切割线特定距离范围内，对影像进行均衡化处理。例如，如果指定的距离为 20个像素，那么在切割线处，将会有 100的顶部影像和 0的底部影像参与混合，输出镶嵌影像。而距切割线在指定的距离（20 个像素）之外时，将会使用 0的顶部影像和 100的底部影像，来输出镶嵌影像。在距边缘线 10 个像素的距离处，顶部和底部影像都会使用 50来混合计算输出镶嵌影像。 图图 9-2：切割线羽化：切割线羽化 虚拟镶嵌（虚拟镶嵌（Virtual Mosaics） ENVI 允许使用镶嵌模板文件， 作为一个创建 “虚拟镶嵌影像” 的手

9、段。 这幅虚拟镶嵌影像可以被 ENVI- 109 - 显示和使用，但实际上 ENVI 并没有生成实际镶嵌的输出文件。 注意：注意：在 ENVI 中创建虚拟镶嵌影像时，不能使用羽化功能。 1. 要创建虚拟镶嵌影像，保存镶嵌模板文件，可以通过选择 Image Mosaicking 对话框中的 File Save Template 来完成。这将生成一个小的文本文件，来描述镶嵌中的影像布局。 2. 要使用虚拟镶嵌影像，可以从 ENVI 主菜单中选择 File Open Image File，打开镶嵌模板文件。镶嵌中所用的影像都将被打开，它们的波段也会被列在可用波段列表中。显示或者处理虚拟镶嵌影像中的任

10、一波段，ENVI 都会同实际的镶嵌输出文件一样地对待。处理后生成的新文件有镶嵌影像指定的尺寸大小，且输入影像都在镶嵌影像中指定的位置。 1.3.1.3. 基于像素的影像镶嵌例子 基于像素的影像镶嵌例子 专题的这一部分将展示如何使用 ENVI 的镶嵌工具，来创建基于像素的镶嵌影像。 1. 在 ENVI 主菜单中，选择 Map Mosaicking Pixel Based，开始进行 ENVI 基于像素的镶嵌操作。Pixel Based Mosaic 对话框出现在屏幕上。 图图 9-3：Pixel Based Mosaic 对话框对话框 输入并放置影像输入并放置影像 - 110 - 要放置基于像素的

11、影像： 1. 从 Pixel Based Mosaic 对话框中，选择 Import Import Files。 2. 在 Mosaic Input Files 对话框中，点击 Open File，选择进入 avmosaic 目录，选择文件dv06_2.img。 3. 在 Mosaic Input Files 对话框中，再一次点击 Open File，选择 dv06_3.img 文件。 4. 在 Mosaic Input Files 对话框中， 按下键盘上的 Shift 键， 并同时点击 dv06_2.img 和 dv06_3.img文件名，选中这两个文件，点击 OK。 5. 在 Select

12、 Mosaic Size 对话框的 X Size 中输入 614，Y Size 中输入 1024，指定镶嵌影像的大小。 6. 在 Pixel Based Mosaic 对话框中，点击 dv06_3.img 文件名。影像当前的位置就会以像素值为单位，列在对话框底部的文本框中。 7. 在 YO 文本框中，输入值 513，按下键盘上的 Enter 键。这样 dv06_3.img 影像就会放置在dv06_2.img 影像的下面。 注意：注意：也可以采用别的方式来放置影像。在对话框右边的镶嵌图中的所需影像上，点击并按住鼠标左键，拖曳所选影像到所需的位置，然后松开鼠标左键就可以放置该影像了。 图图 9-4

13、：两幅单一波段的：两幅单一波段的 AVIRIS 影像（左图）和影像（左图）和 两幅影像无缝镶嵌的结果（右图）两幅影像无缝镶嵌的结果（右图） 8. 在 Pixel Based Mosaic 对话框中，选择 File Apply。当 Mosaic Parameters 对话框出现后，输入- 111 - 输出文件名 dv06.img，点击 OK，生成镶嵌影像文件。 ? 要生成虚拟镶嵌影像，而不是新的镶嵌影像文件，在 Pixel Based Mosaic 对话框中，选择 File Save Template。当 Output Mosaic Template 对话框出现后，输入输出的文件名 dv06a.

14、mos。 9. 点击可用波段列表中的 dv06a.mos 波段名，然后点击 Load Band，显示镶嵌后的影像。 这个例子的第二部分展示了在拼接的镶嵌影像中布置两幅影像位置的方法，既可以输入 XO 和 YO 的值，也可以在对话框中把影像拖曳到所需位置。这个例子还包括了边缘羽化的处理操作。 1. 在 Pixel Based Mosaic 对话框中，选择 OptionsChange Mosaic Size。在 Select Mosaic Size 对话框的 X Size 和 Y Size 文本框中都输入值 768，点击 OK，改变输出镶嵌影像的大小。 2. 在 Pixel Based Mosai

15、c 对话框中，左键点击影像2 的绿色轮廓框。将影像2 拖动到镶嵌图的右下角。 3. 在镶嵌图中，右键点击影像1 的红色轮廓框，选择 Edit Entry，打开 Entry:filename 对话框。 图图 9-5：在：在 Entry 对话框中修改镶嵌影像的参数设置对话框中修改镶嵌影像的参数设置 4. 在 Data Value to Ignore 文本框中，输入值 0。在 Feathering Distance 文本框中，输入值 25，点击OK。 5. 对另一幅影像，重复上面的两步操作。 6. 选择 File Save Template，输入输出文件名 dv06b.mos。在可用波段列表中，点击

16、镶嵌模板文件名，然后点击 Load Band，显示该镶嵌影像。当使用虚拟镶嵌时，不会进行羽化处理。 7. 现在真实地创建输出文件，同时对镶嵌影像进行羽化处理。在 Pixel Based Mosaic 对话框中，选择 File Apply，点击 OK。 - 112 - 8. 输入要输出的文件名，设定 Background Value 为 255，然后点击 OK。将可用波段列表所列出的镶嵌影像，显示在一个新的显示窗口中。 提示：提示：如果在主影像窗口中看不到整个影像，可以点击并拖动主影像窗口的一角，调整窗口的大小。 9. 使用影像动态链接功能，对虚拟镶嵌影像和羽化后的真实镶嵌影像进行比较。 下图是按上面所描述的步骤，对两幅 AVIRIS 影像进行镶嵌，生成的羽化输出镶嵌影像。 图图 9-6：羽化后的最终镶嵌影像：羽化后的最终镶嵌影像 1.4.1.4. 基于地理坐标的影像镶嵌例子 基于地理坐标的影像镶嵌例子 将有地理坐标的影像镶嵌在一起时，常常