利用ENVI軟件進(jìn)行遙感圖像的融合和增強(qiáng)實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

遙感圖像處理實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 影像融合與增強(qiáng) 班 級(jí)：測繪1102班 學(xué) 號(hào)： 1110020213 姓 名： 指導(dǎo)老師：陳曉寧、黃遠(yuǎn)程、競霞、史曉亮西安科技大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一三年一月實(shí)習(xí)三 影像融合與增強(qiáng)1、 實(shí)習(xí)內(nèi)容： 1.掌握ENVI中各種影像融合方法，并比較各方法的優(yōu)缺點(diǎn)； 2.熟悉ENVI圖像增強(qiáng)操作；3. 本實(shí)習(xí)的數(shù)據(jù)源為上節(jié)已經(jīng)過校正的資源三號(hào)多光譜和全色影像。2、 實(shí)習(xí)目的：1.了解和認(rèn)識(shí)各種圖像融合方法的原理、內(nèi)容及要點(diǎn)；2.熟悉、熟練操作ENVI軟件中各種圖像融合的方法、步驟并學(xué)會(huì)加以比較；3.學(xué)習(xí)利用ENVI軟件進(jìn)行各種圖像增強(qiáng)處理操作；4.學(xué)會(huì)定性、定量分析比較圖像融合的差異。3、 實(shí)習(xí)步驟：1. 圖像融合： 三波段融合： HSV和Color Normalized (Brovey)變換： 1） 從ENVI主菜單中，選擇File Open Image File，分別加載校正后的資源三號(hào)多光譜與全色影像到可用波段列表Available Bands List中； 2） 選擇多光譜3,2,1波段（可以根據(jù)需要選擇）對應(yīng)R，G，B，點(diǎn)擊Load RGB將多光譜影像加載到顯示窗口display#1； 3） 在ENVI的主菜單選擇Transform Image Sharpening HSV； 4） 在Select Input RGB Input Bands對話框中，選擇Display #1，然后點(diǎn)擊OK。 5） 從High Resolution Input File對話框中選擇全色影像，點(diǎn)擊OK。 6） 從HSV Sharpening Parameters對話框中，選擇重采樣方法，并輸入輸出路徑和文件名，點(diǎn)擊OK。即可完成HSV變換融合；與上述方法類似，選擇Transform Image Sharpening Color Normalized (Brovey)，使用Brovey進(jìn)行融合變換。 多光譜融合： Gram-Schmidt、主成分（PC）和color normalized (CN)變換 三種方法操作過程基本類似，下面以Gram-Schmidt為例： 1）從ENVI主菜單中，選擇File Open Image File，分別加載校正后的資源三號(hào)多光譜與全色影像到可用波段列表Available Bands List中； 2 在ENVI的主菜單選擇Transform Image Sharpening Schmidt Spectral Sharpening； 3） 在Select Low Spatial Resolution Multi Band Input File對話框中選擇資源三號(hào)多光譜影像，在Select High Spatial Resolution Pan Input Band對話框中選擇全色影像，點(diǎn)擊OK。 4）選擇Average of Low Resolution Multispectral File方法。 5）選擇重采樣方法，輸入輸出路徑及文件名，單擊OK輸出。與上述方法類似，選擇其他兩種方法進(jìn)行融合，并比較融合結(jié)果。 2.圖像增強(qiáng)： 1）從ENVI主菜單中，選擇File Open Image File，加載融合后影像到可用波段列表Available Bands List中，并打開影像； 2）在image主窗口菜單Enhance下有不同的拉伸方法，可以嘗試并比較各種方法的特點(diǎn)； 3）ENVI系統(tǒng)默認(rèn)打開的影像已經(jīng)過2%線性拉伸。如果希望改變系統(tǒng)默認(rèn)的2%線性擴(kuò)展，從主菜單File Preferences Display Default，將%Linear 中的2.0 改為0.0，選擇OK 后，關(guān)閉對話框。 4）交互式拉伸：主圖像菜單中選擇EnhanceInteractive Stretching。Strech_Type 中可以選擇各種擴(kuò)展方式，主要有Linear（線性）、Gaussian（高斯），Piecewise Linear（分段線性），Equalization（均衡化），Square Root（平方根），Arbitrary（任意拉伸），選中各種不同的擴(kuò)展方式，點(diǎn)擊Apply，即可在圖中看到變化后的圖像。 5）以上增強(qiáng)后結(jié)果如果需要保存時(shí)，在Image窗口下File Save Image as Image File四、實(shí)習(xí)結(jié)果：思考題：利用提供的練習(xí)數(shù)據(jù)，分別采用不同的方法進(jìn)行融合（HSV、Brovey、GS、PC、Pan sharpening），分析融合結(jié)果（目視分析影像空間顯示和光譜特征，基于均值、標(biāo)準(zhǔn)差分析定量分析圖像質(zhì)量），說明不同融合方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：電子表格分析如下：MeanBand 1Band 2Band 3HSV83.665478.540280.5564Color249.6896248.7857241.3201StdevBand 1Band 2Band 3HSV66.358460.041765.5638Color155.1116152.2875154.9004 MeanBand 1 Band 2 Band 3Band 4CN726.6659828.5440668.2097755.6398Gram-Schmidt381.0453431.9748350.2704732.5705PAN378.8832430.2334353.1667732.1128PC389.4692449.0391362.0102759.2461StdevBand 1 Band 2 Band 3Band 4CN422.2953495.1943426.3564414.8822Gram-Schmidt210.5905255.7186224.0602411.6446PAN211.4756251.3286223.1606410.8164PC209.8707250.5845228.5233395.8967 分析結(jié)論：由以上各圖可觀察看出：HSV和Brovey變換兩種方法在三個(gè)波段中，Brovey方法比HSV方法的均值和標(biāo)準(zhǔn)差值都大，在四個(gè)波段的其他四種方法，在各個(gè)波段中，CN法的均值和標(biāo)準(zhǔn)差值都最大，GS方法與PAN方法均值和標(biāo)準(zhǔn)差值都差不多相等且最小，PC方法的均值比CN方法小比GS方法與PAN方法略大，在1、2、3波段上，CN法的標(biāo)準(zhǔn)差值最大，其余三種大小差不多相等，在4波段上，CN法、GS法、PAN法標(biāo)準(zhǔn)差值大小差不多相等，PC法兩種值均最小。定量分析，對比六種方法融合后的圖像，可以看出，HSV方法的融合效果最好，圖像融合后最為清晰，PC方法的融合效果最差，圖像較為模糊。由此通過分析，HSV方法融合效果最佳。5、 實(shí)習(xí)心得： 通過這次實(shí)習(xí)，簡單