遙感圖像處理：第三講影像處理系統(tǒng)

1、1第三講數字影像處理系統(tǒng)主要內容 遙感影像處理流程 影像處理的硬件系統(tǒng) 影像處理的軟件系統(tǒng) ENVI軟件基本功能介紹3一、遙感影像處理流程4一、遙感影像處理流程遙感數據的處理內容遙感數據的處理流程遙感數據的處理內容遙感數據的處理流程一、遙感影像處理流程遙感數字圖像處理是通過計算機圖像處理系統(tǒng)對遙感數字圖像中的像素進行系列操作的過程。簡單地說，圖像處理就是對像素所施加的操作，處理的結果仍然為圖像。在狹義上，數字圖像處理不同于數字圖像分析。數字圖像分析是將像素值轉換為其它含義量值的過程。圖像處理是圖像分析必要的手段和步驟。在廣義上，數字圖像處理包括了數字圖像分析的部分內容，如圖像分割和圖像分類。5

2、遙感數據的處理內容遙感數據的處理流程6一、遙感影像處理流程遙感數據的處理內容遙感數據的處理流程7一、遙感影像處理流程遙感數字圖像處理系統(tǒng) 數字圖像處理系統(tǒng)需要借助圖像處理系統(tǒng)來完成。完整的遙感數字圖像處理系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。 硬件系統(tǒng)是進行圖像處理所必需的設備。軟件系統(tǒng)指進行圖像處理的各種程序。89二、影像處理的硬件系統(tǒng)二、影像處理的硬件系統(tǒng)計算機數字化設備存儲設備顯示和輸出設備操作平臺計算機圖像處理的核心，大容量內存和高速CPU有助于加速處理進度。10二、影像處理的硬件系統(tǒng)計算機數字化設備存儲設備顯示和輸出設備操作平臺數字化設備為了采集數字圖像，需要兩種裝置：一種是傳感器，它把

3、接收到的電磁輻射能量轉變成與能量成正比的模擬信號；另一種數字化設備把上述模擬信號或圖像轉換成數字的形式。這些設備安裝在遙感系統(tǒng)的平臺上。在桌面上，常用數字化設備有：電荷耦合器件照相機、數碼攝像機、掃描儀等。對于打印輸出后的圖像，需要用戶使用數字化設備轉換為數字圖像后才能進行處理。1112二、影像處理的硬件系統(tǒng)計算機數字化設備存儲設備顯示和輸出設備操作平臺存儲設備遙感數字圖像本身和處理結果需要大容量存儲設備來保存。數據存儲于數據類型密切相關，例如：存儲一幅1024K字節(jié)的8位圖像需要1MB的存儲空間。一景正常的包括7個波段的Landsat5的TM圖像文件至少占用200MB的存儲空間；高光譜圖像則

4、可能占用超過1GB的存儲空間。典型的存儲設備有：磁盤、光盤、磁帶等。二、影像處理的硬件系統(tǒng)計算機數字化設備存儲設備顯示和輸出設備操作平臺顯示和輸出設備顯示器是基本的圖像輸出設備。專業(yè)的高分辨率大尺寸顯示器和多屏顯示器有助于提高圖像的處理效率。顯示的圖像可以通過硬拷貝轉換到幻燈片、照片或透明膠片上。典型的輸出設備有：打印機等。13二、影像處理的硬件系統(tǒng)計算機數字化設備存儲設備顯示和輸出設備操作平臺操作平臺安置數字化設備、輸出設備和圖像處理設備的輔助平臺。1415二、影像處理的硬件系統(tǒng)專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型硬件系統(tǒng)外圍設備專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型硬件系統(tǒng)外圍設備16二、影像處

5、理的硬件系統(tǒng)專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型硬件系統(tǒng)外圍設備17二、影像處理的硬件系統(tǒng)專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型二、影像處理的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)外圍設備目前多采用對專用處理機型或通用計算機型進行擴充，構成聯(lián)接成網絡的系統(tǒng)形式。18專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型二、影像處理的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)外圍設備（1）輸入設備19專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型二、影像處理的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)外圍設備（2）顯示裝置20專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型二、影像處理的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)外圍設備（3）輸出設備21專用處理機型通用計算機型網絡系統(tǒng)型二、影像處理的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)外圍設備（4）存貯設備磁帶裝

6、置數據流磁帶裝置DAT(digital audio tape)裝置8mm錄相帶裝置光帶裝置可擦除光磁盤(MO-D1SK)裝置一次寫入型光盤(WORM-DISK)裝置軟盤裝置2223三、影像處理的軟件系統(tǒng)24三、影像處理的軟件系統(tǒng)主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)ErdasEnviEr-mapperIntergraphPCIIdrisiPhoto mapper25主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)基礎級（Essentials）高級（Advantage）專業(yè)級（Profes

7、sional）特殊功能（Special capability）26主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)（1）影像文件管理多格式遙感影像數據多傳感器遙感影像數據影像文件具體管理27輸入輸出存儲主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)（2）影像操作工具影像顯示與漫游讀點操作感興趣區(qū)掩模統(tǒng)計波段運算影像整飾28主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)（3）基本影像處理功能基本影像處理功能影像濾波影像增強單幅影像正交變換紋理分析線狀目標檢測邊線檢測和線狀目標檢測后處理影像數據壓縮29主要的軟件系統(tǒng)軟件系

8、統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能30三、影像處理的軟件系統(tǒng)（4）遙感影像處理功能地圖投影轉換波譜庫的運用多光譜矢量空間變換多光譜影像分類輻射校正和定標影像幾何校正影像鑲嵌SAR影像分析遙感專題圖制作主要的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的功能級別軟件系統(tǒng)的具體功能三、影像處理的軟件系統(tǒng)（5）數據混合處理及與GIS結合光柵一矢量數據轉換矢量數據編輯與成圖矢量層控制矢量屬性查詢與編輯為GIS系統(tǒng)提供數據可讀取GIS數據并可轉換、分析3132四、ENVI軟件介紹ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美國ITT VisualInformation Solutions

9、公司的旗艦產品。ENVI由遙感領域的科學家采用IDL開發(fā)的一套功能強大的遙感圖像處理軟件；它是快速、便捷、準確地從地理空間影像中提取信息的首屈一指的軟件解決方案，它提供先進的，人性化的使用工具來方便用戶讀取、準備、 探測、分析和共享影像中的信息。今天，眾多的影像分析師和科學家選擇ENVI來從地理空間影像中提取信息。已經廣泛應用于科研、環(huán)境保護、氣象、石油礦產勘探、農業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學、國防&安全、地球科學、公用設施管理、遙感工程、水利、海洋，測繪勘察和城市與區(qū)域規(guī)劃等行業(yè)。33四、ENVI軟件介紹ENVI建立于一個強大的開發(fā)語言IDL之上。IDL允許對其特性和功能進行擴展或自定義，以符合用戶的具體

10、要求。這個強大而靈活的平臺，可以讓您創(chuàng)建批處理、自定義菜單、添加自己的算法和工具自2007年起，與著名的GIS廠商ESRI公司開展全面戰(zhàn)略合作，ENVI Reader for ArcGIS模塊讓ArcGIS系列軟件全面支持ENVI的數據格式，ENVI4.5起開始完全支持ArcGIS的Geodatabase等。34四、ENVI軟件介紹35四、ENVI軟件介紹36四、ENVI軟件介紹讀取幾乎任何圖像類型和格式ENVI支持各種類型航空和航天傳感器的影像，包括全色、多光譜、高光譜、雷達、熱紅外、激光雷達等。ENVI可以讀取超過上百種的數據格式，包括HDF，GeoTIFF和JITC認證的NITF等格式。

11、同時，ENVI的企業(yè)級性能可以讓您通過內部組織機構或互聯(lián)網快速、輕松地訪問OGC和JPIP兼容服務器上的影像。四、ENVI軟件介紹準備影像 通過ENVI，可以對影像進行以下處理：幾何/正射校正影像定標創(chuàng)建矢量疊加影像配準大氣校正確定感興趣區(qū)域（ROIs）創(chuàng)建數字高程模型（DEMs）影像融合，掩膜和鑲嵌調整大小，旋轉，或數據類型轉換37四、ENVI軟件介紹數據分析創(chuàng)建地理空間統(tǒng)計資料，如自相關系數和協(xié)方差計算影像統(tǒng)計信息，如平均值、最小/最大值、標準差提取線性特征合成雷達影像圖像變換，如主成分計算、獨立主成分分析變化檢測空間特征測量地形建模和特征提取應用通用或自定義的濾波器執(zhí)行自定義的波段和光譜

12、數學函數38四、ENVI軟件介紹光譜分析監(jiān)督和非監(jiān)督方法進行影像分類使用強大的光譜庫識別光譜特征檢測和識別目標識別感興趣的特征對感興趣物質的分析和制圖執(zhí)行像素級和亞像素級的分析使用分類后處理工具完善分類結果使用植被分析工具計算森林健康度3940四、ENVI軟件基本功能介紹主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面光譜分析界面圖像分類界面.主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面圖像解譯界面圖像分類界面矢量功能界面41四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面圖像解譯界面圖像分類界面矢量功能界面42四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面圖像解譯界面圖像分類界面矢量功能界面43四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面圖像解譯界面圖像分類界面矢量功能界面44四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面變換界面圖像分類界面矢量功能界面45四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數據預處理界面圖像解譯界面光譜分析界面矢量功能界面46四、ENVI軟件基本功能主菜單界面視圖界面輸入輸出界面數