遥感原理实验报告3

实验报告课程名称：遥感原理与应用系部名称：测绘工程学院专业班级：测绘工程12-6班学生姓名：岳建男学号：20127024指导教师：刘江黑龙江工程学院教务处制实验项目图像融合、图像镶嵌、图像裁剪实验日期2015.8.25实验地点实验楼612同组人数1实验台号实验类型√验证性□综合性□设计性□其他一、实验目的通过实习操作，掌握图像融合、图像镶嵌、图像裁剪的方法二、实验仪器设备1．硬件环境：计算机一台；2．软件环境：WindowsXP操作系统、ENVI4.7软件。三、实验原理图像融合前必须精确配准，有地理坐标和无地理坐标都可以融合；目的使同一地区的图像或者相邻地区有重叠区的图像，能够重叠，不影响图像融合和图像镶嵌。遥感图像融合就是将不同类型传感器获取的同一地区的图像数据进行空间配准，然后采用一定方法将各图像的优点或互补性有机结合起来产生新图像的技术。遥感图像融合方法通常有IHS变换融合方法、PCA变换融合方法、小波变换融合方法与高通滤波(HPF)融合方法等。其中，前三种方法最具代表性，也最常用。四、实验内容或步骤实验步骤3.1图像融合♦HSV融合操作步骤如下：1.在主菜单中，选择File→OpenImageFile，打开融合的多光谱图像与高分辨率图像；2.在主菜单中，选择Transform→ImageSharpening→HSV命令，打开HSV（三个）图像融合对话框，选择AvailableBandsList,，如图所示；3.在SelectInputRGBInputBands窗口中选择RGB颜色空间图像；（321真彩色，432标准假彩色，543模拟真彩色）（图3-1），点击OK；图3-1选择RGB图像4.在HighResolutionInputFile窗口中选择输入的高分辨率图像（图3-2）；图3-2选择高分辨率图像5.在HSVSharpeningParameters窗口中，设置重采样方法以及融合图像的路径和文件名（图3-3）；图3-3HSV融合参数设置6.点击OK执行HSV图像融合（图3-4）。图3-4HSV融合参数设置PCA变换融合操作步骤如下：1.在主菜单中，选择File→OpenImageFile，打开融合的多光谱图像与高分辨率图像；2.在主菜单中，选择Transform→ImageSharpening→PCSpectralSharpening命令进行PCA变换图像融合；3.在SelectLowSpatialResolutionMultiBandInputFile窗口中选择输入的低分辨率多光谱图像（TM-30）（图3-5）；图3-5选择低空间分辨率多波段图像4.在SelectHighSpatialResolutionInputFile窗口中选择输入的高分辨率图像（图3-6）；图3-6选择高空间分辨率图像5.在PCSpectralSharpenParameters对话框中设置重采样方法与融合图像输出的路径和文件名（图3-7）；图3-7PCA图像融合参数设置6.点击OK完成PCA图像融合操作。图3-8PCA图像融合结果Gram-Schmidt变换融合相同传感器影像的融合操作步骤如下：1.打开ENVIZOOM2.在ENVIZOOM主菜单中，打开需要融合的QuickBird的多光谱图像qb_boulder_msi与全色图像qb_boulder_pan；分辩率分别为2.4米和0.6米。3.可进行拉伸增强；选择linear；视窗操作如图示；第一个为透视窗口，可显示视窗下的影像；第二、三个为闪烁窗口：第四个为拉动窗口；4.融合方法的选择；选择Toolbox下的PanSharpening,双击打开，分别选择低分辩率的多光谱图像和高分辩率的全色图像，分别点击OK。如图示；图3-95.在PanSharpeningParameters对话框中，分别设置传感器类型、重采样方式，存储位置。点击OK,完成融合。如图示；图3-10图像融合参数设置图3-11图像融合参数设置3.2图像镶嵌3.2.1基于地理坐标的影像镶嵌例子创建基于地理坐标的镶嵌影像1.在主菜单中，选择File→OpenImageFile，打开需要镶嵌的图像mosaic1和mosaic2（有地理坐标的TM影像）。2.在ENVI主菜单中，选择Map→Mosaicking→Georeferenced，开始进行ENVI基于地理坐标的镶嵌操作。输入并放置影像3.从Georeference对话框中，选择Import→ImportFiles。按下键盘上的Ctrl键，选择mosaic1和mosaic2两个文件，点击OK。4.打开的两幅影像是有重叠区的，并且是自动定位。图3-12Mosaic对话框5.打开的两幅影像是有重叠区的，并且是自动定位。6.在Mosaic对话框中，选择File→Apply。当MosaicParameters对话框出现后，设置参数，点击OK，生成镶嵌影像文件。图3-13MosaicParameters对话框7.显示镶嵌影像。（颜色不一样，造成边界明显）图3-14Mosaic影像8.设定颜色；在Mosaic对话框中，选择#1Mosaic1.img文件，单击右键，打开Entry对话框，MosaicDisplay选择RGB543,点击OK。图3-15图3-169.Mosaic1.img单击右键，重新打开Entry对话框，ColorBalancing选择Fixed，既以此颜色为基准来配准另一个图像，单击OK。10.Mosaic2.img单击右键，打开Entry对话框，MosaicDisplay选择RGB543,ColorBalancing选择Adjust，单击OK。图3-1711.选择File→Apply，选择存储路径，单击OK。12.显示颜色平衡后的结果；图3-18图3-193.3图像裁剪⑴规则分幅裁剪操作步骤：1．在主菜单中，选择file→openimagefile，打开裁剪图像（镶嵌结果）。2．在主菜单中，选择file→savefileas→ENVIstandard，弹出newfilebuilder对话框。在该对话框中，单击importfile按钮，弹出creatnewfileinputfile对话框。3.在createnewfileinputfile对话框中，选中selectinputfile列表中的裁剪图像图像，单击spatialsubset按钮（空间波段子集），在spatialsubset对话框中，单击image按钮，弹出subsetbyimage对话框，在所选波段中进行子波段裁剪范围设置（选择重叠区域），单击OK。图3-20在selectspatialsubset对话框中可以看到裁剪区域信息，单击OK按钮。5.在creatnewfileinputfile对话框中，可以通过spectralsubset按钮选择输出波段子集，单击OK按钮。6.在NewFileBuilder对话框中，选择输出路径及文件名，单击OK按钮，完成规则分幅裁剪过程。图3-21⑵不规则分幅裁剪A.手动绘制感兴趣区ROI1.打开图像can_tmr.img(无坐标，不影响裁剪)并显示在display窗口中。2.在image窗口中选择overlay→regionofinterest。在ROITool对话框中，单击ROI_Type→Polyon。3.绘制窗口（window）选择Scroll，绘制一个多边形，右键结束。根据需求可以绘制若干个多边形。4.选择主菜单→basictools→subsetdataviaROIS,或者选择ROITool→file→subsetdataviaROIS，选择裁剪图像，双击左键，进入spatialsubsetdataviaROIs对话框。5.在spatialsubsetdataviaROIs对话框中，设置以下参数：在ROIs列表中（selectinputROIs），选择绘制的ROIS。在“maskpixelsoutsideofROI”项中选择：Yes。裁剪背景值（maskbackgroundvalue）：06.选择输出路径及文件名，单击OK按钮，裁剪图像。（以下为其中一个窗口的裁剪结果）图3-22B.矢量数据生成感兴趣区1．在主菜单中，选择file→openvectorfile，打开裁剪图像所在区域的shapefile矢量文件region.shp，投影参数不变，选择导入的memory。2．在availablevectorlist对话框中，选择Layer:region.shp，单击LoadSelected，选择显示窗口，单击OK。矢量显示在ROI上，（为了操作方便，把ROITool和VectorParameters，选中OFF）。图3-233．在vectorParameters对话框中，选择file→exportActivelayertoROI。4．在exportEVFlayertoROI选择对话框中，选择将所有矢量要素转成一个ROI（convertallrecordofanEVFlayertooneROI），单击OK按钮（可把Region#1隐藏，选择HideROIs）。5．在ROITool对话框中，选择主菜单File→subsetdataviaROIs，选择裁剪图像can_tmr.img，单击OK。6．在spatialsubsetviaROIsparameters中，设置以下参数：在ROIs列表中（selectinputROIs），选择矢量EVFROIS。在“maskpixelsoutsideofROI”项中选择”Yes“裁剪背景值（maskbackgroundvalue）：07.选择输出路径及文件名，单击OK按钮，裁剪图像（以下为其中一个窗口的裁剪结果）。图3-24C.掩膜第一步：创建掩膜文件1.在主菜单中，选择file→openvectorfile，打开裁剪图像所在区域的shapefile矢量文件，投影参数不变，选择导入的memory。2.在主菜单中，选择file→openimagefile，打开一个裁剪图像can_tmr.img，并在display中显示。3.单击主菜单→basictool→masking→buildmask，在selectinputdisplay中选择被裁剪图像文件所在的display窗口，这样系统会自动读取图像的尺寸大小作为掩膜图像的大小。4.在maskdefinition对话中，单击options→importROIS，选择步骤1导入的shapefile矢量文件，选择输出路径，完成掩模文件的生成。第二步：运行掩模计算实现图像裁剪1.主菜单→basictool→masking→applymask。2.在selectinputfile中，选择裁剪图像文件。3.在selectmaskband选择中，选择前面生成的掩模文件。单击OK按钮,选择存储路径输出裁剪结果五、实验中存在的问题、解决方法及进一步的想法等对于图像融合、图像镶嵌、图像裁剪看了定义之后还是不知道是什么，导致自己不知道自己在做什么，通过问明白的同学知道了现在做的是什么六、教师评语成绩指导教师签字：年月日注：1、此报告为参考格式，各栏项目可根据实际情况进行调整；2、“实验仪器设备”一栏：设计性实验根据实验条件对实验仪器设备提出具体要求；3、“实验内容或步骤”一栏：设计性实验需填写设计方案。