易康培训教程.

易康培训教程(Definiensprofessional5.0)基础应用自我介绍大家好：很荣幸能够与各位老师在今后一周共同学习易康更高版本软件的应用知识。北京天目创新科技有限公司技术服务部马跃1基本概念这一部分您将熟悉一些Definiensprofessional5.0基本概念和专业术语，同时也介绍了一些面向对象的影像分析工具1.1图像理解原理当人使用眼睛时，会执行一个复杂的神经处理，我们通常把这个处理就叫“图像理解”。在这一部分，您将体验到一个类似视觉认知过程和学习到Definiens软件的模仿能力。当您用眼睛观察一个区域时，您会从特定区域周围再观察到局部，您可能通过观察该特定区域的特殊尺寸、形状、颜色等，所有这些使您把它和一个具体的事物联系到一起最终判定出是什么物体。例如：您看到的是两个圆形物体，您只能分类出是两个圆形、蓝色的物体您会立刻把它们三者联系到一起来，左图两侧的物体为刀子和叉子，而中间的蓝色圆形物体为盘子。右图圆形则为车轮。这些物体能一下被定义出来完全是根据它们之间的关系（如：前后、上下），这些物体的特征和它们之间的关系让您很快得出中间的就是盘子或车轮，而在您的神经系统中得出以上物体是根据您所看到的物体特征和您大脑中储存的信息进行关联的结果。影像对象概念：就像人类视觉，易康(eCognition)软件理解图像的概念是建立在正确分割出对象在可视影像中的内容，相对其它可视影像内容的基础上，尺度分割就是执行按照局部区域的不同特征进行分割，所分割出来独立的结果就叫影像对象。1.2影像对象每个影像对象代表影像的一个确定空间连续的区域。影像区域的像素与影像对象关系是部分关联。如果两个影像对象是邻近关系，那么它们包含的像素在影像区域也是相邻关系。说明：左图是原始影像、右图是影像对象1.3影像对象层和影像对象层组如下所述，影像经过易康(eCognition)软件的分析处理后被分割成由多个影像对象组成的对像层，而多个影像对象可以按照一定的尺度参数合并或分割成分别由上下组成的一个新的对象层。两个或多个以上的影像对象可以组成一个影像对象层组（对象层网络结构）。在影像对象层中，底层的每个子对象与上层的父对象连接，同时要保证在同一影像层内各对象之间的关系，而每个子对象不可能有超过一个以上的父对象（由上至下是一对多、由下至上是多对一的关系）。在每个影像中都有分割的比较细小的影像对象层，影像被分割成了由像素组成的像素层和一个包含整个影像的对象层。1.4特征一个特征是目标对象的相关信息的表述。特征主要由三个类型组成：影像对象特征:是和一个对象关联的表述其信息的特征。类相关特征：是一个类和整个层次结构中的类关联表述。全局特征：可以同时涵盖多个对象的信息特征而不是单个独立的对象。1.4.1影像对象特点由于每块影像内所包含的信息要比单个像素所包含的信息多，大多数不同的影像对象是依据其颜色、形状、纹理所构成区域进行测算读取的，更多信息也可通过影像对象的网状结构来进行归纳分类或合并。类特征的一个重要例子是给定了类的子对象数量及给定类的子对象的相邻关系（Relativebordertoneighboringobjectsandnumberofsubobjects）。1.4.2全局特征全局特征一般来说描述的是当前影像对象的层次结构情况。例如，给定的影像层均值度，影像对象的层数或类组中包含的对象数，全局特征也描述了所输入数据的附加的元数据信息。如图所示，特征窗口中某层的均值特征1.5类和分类分类是把具有相近关系的影像对象归为一类的过程。一个类所描述的是在层次结构中具有相同语义的影像对象，所有类都是来自隶属层次结构层中的影像对象，它们所构成的关系结构就称为类层次结构。易康(eCognition)软件提供了不同的对影像对象分类的方法特征:当影像对象在使用的情况下可被基于单一特征来分配算法:是一个比较复杂的分类器用于解决特定分类任务，如计算局部区域的极值等。类描述:是当在多种情况下或应用隶属度函数对影像对象进行归类。隶属度函数（membershipfunctions）:是被应用于类间模糊转换时的描述。各种方法可以自由结合应用，容许最大灵活性分类，为定义接近的类或如何组合接近的类可以利用几个工具。类可以被关联于：.继承:连接的类是所描述的具有继承关系的内容.组:连接的组是通过语义结合的不同类如图所示：类的继承和组1.6规则（Processes）图像分析算法是Definiens的专家开发出的一套先进的模仿人类认知的语言进行开发的高级影像分析算法，这种算法主要采用了面向对象的图像分析方法，各种算法的设计是通过对规则集的设计实现的。一个单一的规则是解决一个具体图像分析问题中规则的集合单元，规则集是进行规则集合而开发的一个主要工具。单一的规则中的主要功能算法算法作用的影像对象域算法参数在影像中一个单一的规则能使一个具体的算法应用到一个具体特定的区域，条件信息为选择特定区域的分类或合并提供了很好的语义信息。如图：规则窗口中显示了一个规则流程规则可以包含任意数量的子规则，它们所显示的结果是影像分析所定义的结构和流量控制图，规则包含很多不同类型算法，允许用户建立一个连续图像分析流程。规则次序流程1.7运算法则算法是描述即将进行的规则如何操作，包括如何生成影像对象，合并或分割对象、分类对象等等。两个算法主函数是：生成或修改影像对象分类影像对象算法图：应用提供的算法可以定义各种重要影像分析的操作流程，以下是软件提供的各种算法的目录。一个算法的概略图1.8影像对象域（ImageObjectDomain）影像对象域所描述的是在影像层组中应用算法所执行规则的某一区域，影像对象域由所对应子集的结构描述来定义。下例为一个影像对象域的整个影像、对象层、对象分类。下例中的红色外廓对象（水体）被选中作为影像对象域应用棋盘分割（ChessboardSegmentation）方法进行分割，其它对象保留原状。左图：原影像对象轮廓描述;右侧：仅影像域定义的红色对象被分割1.9易康(eCognintion)专业版工作流程易康(eCognintion)专业版是一种基于对象的影像分类方法，与基于像素的分类方法最基本区别是易康(eCognintion)专业版不会分类单个像素，而是只分类通过分割生成的影像对象，出于这个目的，易康(eCognintion)专业版提供了很多分割算法，所有的分割结果都能使原有的影像对象被分层。这些被提取出来的影像对象像建筑物的砖块一样包含了一定的信息，影像对象也就是这些信息的载体，以便于进一步的分类。2规则集合开发的基本工具在这一单元中您将学习以下内容：工程文件的建设可视化工具特征视图和影像对象信息层组规则树算法在这一单元中我们将尝试应用一个样例工程来熟悉一些重要的工具，并感受到整个培训中所应用到的模块和工程应用中已经分割好的子类，工程中所应用到的快鸟样例数据都是digitalglobe公司提供的。上图为DefiniensProfessional打开的两个窗口的用户界面，左窗显示为分类结果，右窗显示的是影像数据，最高处为菜单栏和工具条，在最右侧为规则树和类层窗口，以及特征窗口和影像对象信息窗口都被隐藏了2.1Definiens工程文件一个工程文件夹中所包含的哪些内容，您可以打开一个工程，该工程为已经分类处理过的，因此包含的内容为一个分过类的影像对象层和过程、分类的结果。1、从菜单/文件选择Openprojects或点击OpenProject按钮2、浏览QB_Yokosuka文件夹，选择我们练习要用到的样例工程QB_Yokosuka.dprYokosuka工程文件是一整景Quickbird影像的一部分，工程过程中已经被应用在规则树中。这个工程中包含了一个影像对象层，同时该影像对象已经被分了类。在默认情况下一个显示影像数据的窗口以及规则树和影像对象信息的窗口被打开。3.确保以下工具被打开规则树（processtree）：在主菜单中选择ProcessProcessTree或选择工具按钮类层（ClassHierarchy）：在主菜单中选择ClassificationClassHierarchy或选择工具按钮影像对象信息（ImageObjectInformation）：在主菜单中选择ImageObjectsImageObjectInformation或选择工具按钮特征窗口（FeatureView）：在主菜单中选择ToolsFeatureView或选择工具按钮Definiens用户界面与主窗口：影像数据在左窗口，菜单和工具条在上面、规则树、类层、特征视图和影像对象信息窗口在右边。2.2可视化工具这些工具是在规则设置中用于显示彩色区域内的影像数据、分割形状、特征值以及分类和检验你的分类结果。这些选项的内容也可以选择浏览设置（ViewSettings）工具条来显示影像对象内容。2.2.1显示影像对象浏览设置（ViewSettings）工具条1、确定浏览的图层（ViewLayer）是否选中按该按钮2、选择显示或隐藏形状（轮廓）按钮来显示该层中所有影像对象的形状（轮廓），从而可以判断是否与影像的地物外形一致。3、显示对象的均值图，可选择对象均值图和像素图按钮影像浏览、对象形状及像素浏览、对象形状及均质浏览2.2.2显示分类结果这个工程的影像对象是按照规则设置定义的条件已经被分类的对象。1.在查看设置中选择浏览分类按钮时要确保显示或隐藏形状（轮廓）按钮处于未选中状态。2.移动鼠标，指向的类的分类值就会显现。3.对象均值图和像素图转换按钮可以切换打开或关闭它的透明层选择显示或隐藏形状（轮廓）按钮，影像对象的形状（轮廓）便以彩色显示分类。2.2.3缩放功能在您的工作中需要根据详细程度，来回在详细和粗略视图中应用缩放工具切换，Definiens专业版将该工具以组的方式建立在主菜单栏ViewCursorModeorDisplayMode或工具栏中。缩小工具放大工具向中心缩小从中心放大显示全部全景填充窗口任意显示窗口工具平移工具2.3视图特征和影像对象信息视图特征工具和影像对象信息窗口可以帮助您决定应用哪种特征和值来分类，每一个影像对象都是一个可用于分类和特征结合的信息载体，这些特征一般被用来指定对象为某一个适合的类。获得多个影像对象的信息的特征值作为一个影像信息使用获得一个影像特征值作为多个影像对象的信息特征使用1．在影像对象信息窗口中，选择单个影像对象，观察它们特征和特征值。2．当选择其它对象时，在特征信息窗口中的值会发生相应的变化。3.双击特征列内的任意特征，在视图窗口中的影像会在一个灰度值范围内变化显示。视图窗口内的影像显示一个特征的相应灰度图2.4类层次结构在接下来的学习中我们将学习如何创建一个类及如何分配影像对象到某些类中，这种规则分类的过程会被保存在类描述中或在规则列表中的规则树中。所有的类和它们的内容都被保存在类层次中，并且可以被用一个语义方式构造层组，它们的继承关系也同时被构造在它们的继承层结构中。类层窗口中，类组分业被选中（分类结构表示方法：类层、类组）2.5规则树在这一节里您将学到如何创建和编辑单个规则、规则次序以及如何完成构造这些规则的方法，规则树所包含的内容与我们前面用到的工程QB_Yokosuka相同。1.在规则树中折叠和扩展父规则时，在它的组中观察单个规则和结构2.双击单个的规则检查它的内容和设置。图中为规则树窗口显示的分析规则树中的子集2.5.1执行导入的规则重新开始分析，首先删除现有的影像对象层，接下来的规则步骤为分割和分类，可以多次执行。1、删除当前影像对象层可以通过双击删除层按钮2、选择Level1确认点击OK。3、选择顶层的多规则TakeThePlunge用鼠标右键单击。4、从菜单列表中选择执行（Execute）接下来的规则步骤为执行以下操作分割建立一个类水体.建立一个类植物.合并影像对象2.6算法当您在完成一项练习后，您就熟悉这些用于分割和分类的常见算法了，以及在特定的域里如何