融合方法介紹

ENVI中的各種融合方法兩種常用的圖像融合方法：1） 自動(dòng)融合：（注意：在兩幅圖像有相同地理坐標(biāo)系統(tǒng)的情況下，該融合方法不需要在融合前需調(diào)整兩幅圖像分辨率一致，尺寸一致，ENVI系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成這一過程，輸出圖像的分辨率與高分辨圖像保持一致；否則需要對(duì)圖像進(jìn)行處理以保證融合的影像地理位置相同，行列數(shù)相同）Transform—>ImageSharpening—>HSVHSV（hue,saturation,andvalue:色調(diào)，飽和度，亮度值）選擇Transforms>ColorTransforms>RGBtoHSV。當(dāng)出現(xiàn)SelectRGBInputBands對(duì)話框時(shí)，從一個(gè)顯示的彩色圖像或可用波段列表中選擇三個(gè)波段進(jìn)行變換（TM影像假彩色合成選432，真彩色合成可以選擇321），接著將出現(xiàn)HighResolutioninputFile對(duì)話框，這是選擇高分辨率影像，將出現(xiàn)HSVSharpeningParameters窗口，選擇輸出到"File”或"Memory”。點(diǎn)擊"OK”開始處理。2） 手動(dòng)融合：融合圖像間需要精確幾何配準(zhǔn)，并將多光譜圖像采樣與全色相同的分辨率，（注意：前兩步在ENVI中可以可一步完成Map>Registration>SelectGCPs:ImagetoImage）尺寸一致（行列數(shù)相等）。A、 選擇多光譜波段組合，調(diào)色，突出地物反差，存儲(chǔ)（可選）；B、高分辨率全色波段增強(qiáng)（濾波等），存儲(chǔ)；（可選）C多光譜影像和多分辨率全色波段需要調(diào)整為統(tǒng)一空間分辨率（Map--->Registration--->SelectGCPs:ImagetoImage中已經(jīng)完成），且裁為尺寸大小一致（用BasicTools一>ResizeData可實(shí)現(xiàn)空間重采樣和取子區(qū)，可利用地理坐標(biāo)進(jìn)行精確裁剪，保證兩融合圖像行列數(shù)相同）；D、對(duì)多光譜影像進(jìn)行彩色空間變換；（Transform—>ColorTransforms—>RGBtoHSV（USGSMunsell））E、將高分辨率全色波段與彩色空間變換后的V波段進(jìn)行直方圖匹配，并存為V波段的數(shù)據(jù)類型（Floatpoint類型）（方法不唯一？）（1）分別將高分辨率全色波段和V波段的直方圖打開（Image窗口：Enhance—>InteractiveStretching）；（2）分別在高分辨率全色波段影像和V波段的直方圖窗口中，選擇Histogram_Source >band；（3）在高分辨率全色波段影像的直方圖窗口中，將Stretch_type選為Arbitrary，以便于用指定的直方圖曲線來拉伸；（4）用鼠標(biāo)將V波段影像直方圖的輸入（InputHistogram標(biāo)簽）拖動(dòng)至在高分辨率全色波段影像的直方圖的輸出窗口（OutputHistogram）中，然后點(diǎn)擊Apply；（5） 在V波段的直方圖窗口中，選擇Options—>HistogramParameters,記錄下HistogramMin和HistogramMax兩個(gè)值；（6） 在高分辨率全色波段影像的直方圖窗口中，選擇File—>ExportStretch,將剛才記下的兩個(gè)值分別填入OutputMin和OutputMax中；再將"OutputDataType”改為“FloatingPoint”，然后給定文件名存儲(chǔ)；F、 彩色空間變換的反變換°（Transform—>ColorTransforms—>HSVtoRGB（USGSMunsell）），用H、S和經(jīng)過E步驟處理的高分辨率全色波段影像進(jìn)行反變換即可；G、 用Photoshop對(duì)融合后的影像進(jìn)行調(diào)色（可選）。HISSharpening這一功能進(jìn)行RGB到HIS的變換，用高分辨率的圖像代替亮度波段，自動(dòng)地用最近鄰、雙線性的或立方體卷積技術(shù)再抽出色調(diào)和飽和度波段用到高分辨率像元大小中，變換成RGB彩色空間。輸出的RGB圖像中將有輸入的高分辨率數(shù)據(jù)的像元大小。1選擇Transforms>ImageSharpening>HIS。2從一個(gè)打開的彩色圖像或AvailableBandsList中選擇三個(gè)波段進(jìn)行變換。?從一幅彩色顯示中選擇你的波段，運(yùn)用已經(jīng)顯示的拉伸數(shù)據(jù)。從SelectInputRGB列表中選擇一個(gè)顯示號(hào)，如“Display#1”。出現(xiàn)IHSSharpeningParameters對(duì)話框時(shí)，ENVI自動(dòng)地從已經(jīng)選擇的窗口里運(yùn)用RGB波段，并在標(biāo)有“InputRGBBands”的文本下方列表顯示。?從AvailableBandsList中選擇你的波段。注意用這一項(xiàng)時(shí)，不用拉伸，所有數(shù)據(jù)都是字節(jié)型的。A從SelectInputRGB對(duì)話框里，選擇“AvailableBandsList”。B出現(xiàn)SelectInputRGBInputBands對(duì)話框時(shí)，從AvailableBandsList中，點(diǎn)擊三個(gè)需要的波段名，以用在正向的變換中。?若需要，你可以用標(biāo)準(zhǔn)ENVI構(gòu)建子集程序，選擇一個(gè)空間子集。C點(diǎn)擊“OK”。3出現(xiàn)HighResolutionInputFile對(duì)話框時(shí)，選擇高分辨率輸入圖像，并用標(biāo)準(zhǔn)ENVI文件選擇方法建立空間子集。4點(diǎn)擊“OK”繼續(xù)。5出現(xiàn)IHSSharpeningParameters對(duì)話框時(shí)，從“Resampling”下拉菜單選擇重抽樣方法。6選擇輸出到“File”或“Memory”，如果文件輸出，提供一個(gè)文件名?若選擇輸出到“File”，鍵入要輸出的文件名。7點(diǎn)擊“OK”開始處理。輸出波段將出現(xiàn)在AvailableBandsList中，可以用標(biāo)準(zhǔn)ENVI顯示方法顯示。ColorNormalized(Brovey)Sharpening(彩色標(biāo)準(zhǔn)化銳化)彩色標(biāo)準(zhǔn)化尖銳化方法對(duì)彩色圖像和高分辨率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)合成，以使圖像尖銳化。過程中，彩色圖像的每一個(gè)波段乘以高分辨率數(shù)據(jù)與彩色波段總和的比值。函數(shù)自動(dòng)地用最近鄰、雙線性的或立方體卷積技術(shù)，再抽出三個(gè)彩色波段用到高分辨率像元大小中。輸出的RGB圖像將包含輸入的高分辨率數(shù)據(jù)像元的大小。詳見下面的參考書。Vrabel,Jim,1996.MultispectralImageryBandSharpeningStudy,PhotogrammetricEngineering&RemoteSensing,Vol.62,No.9,pp.1075-1083.1.選擇Transforms>ImageSharpening>ColorNormalized(Brovey)o2從一個(gè)打開的彩色圖像或AvailableBandsList中選擇三個(gè)波段進(jìn)行變換。?從一幅彩色顯示中選擇你的波段，運(yùn)用已經(jīng)顯示的拉伸數(shù)據(jù)。從SelectInputRGB列表中選擇一個(gè)顯示號(hào)，如“Display#1”。出現(xiàn)IHSSharpeningParameters對(duì)話框時(shí)，ENVI自動(dòng)地從已經(jīng)選擇的窗口里運(yùn)用RGB波段，并在標(biāo)有“InputRGBBands”的文本下方列表顯示。?從AvailableBandsList中選擇你的波段注意用這一項(xiàng)時(shí)，不用拉伸，所有數(shù)據(jù)都是字節(jié)型的。A從SelectInputRGB對(duì)話框里，選擇“AvailableBandsList”。B出現(xiàn)SelectInputRGBInputBands對(duì)話框時(shí)，從AvailableBandsList中，點(diǎn)擊三個(gè)需要的波段名，以用在正向的變換中。?若需要，你可以用標(biāo)準(zhǔn)ENVI構(gòu)建子集程序，選擇一個(gè)空間子集。C點(diǎn)擊“OK”。3出現(xiàn)HighResolutionInputFile對(duì)話框時(shí)，選擇高分辨率輸入圖像，并用標(biāo)準(zhǔn)ENVI文件選擇技術(shù)建立空間子集。4點(diǎn)擊“OK”繼續(xù)。5出現(xiàn)ColorNormalizedSharpeningParameters對(duì)話框時(shí)，從“Resampling”下拉菜單選擇重抽樣方法。6選擇輸出到“File”或“Memory”，如果文件輸出，提供一個(gè)文件名。?若選擇輸出到“File”，鍵入要輸出的文件名。7點(diǎn)擊“OK”開始處理。輸出波段將出現(xiàn)在AvailableBandsList中，可以用標(biāo)準(zhǔn)ENVI顯示方法顯示。Brovey銳化方法對(duì)彩色圖像和高分辨率數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)合成，從而使圖像銳化。彩色圖像中的每一個(gè)波段都乘以高分辨率數(shù)據(jù)與彩色波段總和的比值。函數(shù)自動(dòng)地用最近鄰、雙線性或三次卷積技術(shù)將3個(gè)彩色波段重采樣到高分辨率像元尺寸。輸出的RGB圖像的像元將與高分辨率數(shù)據(jù)的像元大小相同。用Gram-Schmidt可以對(duì)具有高分辨率的高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行銳化。第一步，從低分辨率的波譜波段中復(fù)制出一個(gè)全色波段。第二步，對(duì)該全色波段和波譜波段進(jìn)行Gram-Schmidt變換，其中全色波段被作為第一個(gè)波段。第三步，用Gram-Schmidt變換后的第一個(gè)波段替換高空間分辨率的全色波段。最后，應(yīng)用Gram-Schmidt反變換構(gòu)成pan銳化后的波譜波段。用PC可以對(duì)具有高空間分辨率的光譜圖像進(jìn)行銳化。第一步，先對(duì)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分變換。第二步，用高分辨率波段替換第一主成分波段，在此之前，高分辨率波段已被縮放匹配到第一主成分波段，從而避免波譜信息失真。第三步，進(jìn)行主成分反變換。函數(shù)自動(dòng)地用最近鄰、雙線性或三次卷積技術(shù)將高光譜數(shù)據(jù)重采樣到高分辨率像元尺寸。CN(ColorNormalized)波譜銳化的彩色標(biāo)準(zhǔn)化算法也被稱為能量分離變換(EnergySubdivisionTransform)，它使用來自銳化圖像的高空間分辨率(和低波譜分辨率)波段對(duì)輸入圖像的低空間分辨率(但是高波譜分辨率)波段進(jìn)行增強(qiáng)。該功能僅對(duì)包含在銳化圖像波段的波譜范圍內(nèi)的輸入波段進(jìn)行銳化，其他輸入波段被直接輸出，不發(fā)生變換。銳化圖像波段的波譜范圍由波段中心波長(zhǎng)和FWHM(fullwidth-halfmaximum)值限定，這兩個(gè)參數(shù)都可以在銳化圖像的