ERDAS遥感图像的增强

学号:遥感数字图像处理软件实验报告（2011~2012学年第二学期）学院：地环学院班级：09地科（2）姓名：指导老师：实验三：遥感图像的增强一.实验平台：ERDASIMAGINE9.1二.实验目的通过上机操作，掌握对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算及多光谱变换等几种遥感图像增强处理的过程和方法，学会图像融合的方法，加深对图象增强处理的理解。三.实验内容：遥感图像的空间增强；遥感图像的辐射增强；遥感图像的光谱增强；遥感图像的傅立叶变换；遥感图像的融合等内容。四．实验步骤1.空间增强1.1卷积增强(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpatialEnhancement，打开SpatialEnhancement菜单。(4)在SpatialEnhancement菜单中点击Convolution，打开Convolution对话框，如图1所示。图1图2(5)在Convolution对话框中设置下列参数：输入文件：Lanier.img；输出文件：convolve.img；算子文件：default.klb；算子类型：3x3EdgeDetect；点击KernelSelection中的Edit按钮打开3×3EdgeDetect对话框，用户可以自行定义该算子的各元素；算子归一化处理。(6)点击OK，关闭Convolution对话框，执行卷积增强处理，结果如图2。1.2非定向边缘增强(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpatialEnhancement，打SpatialEnhancement菜单。(4)在SpatialEnhancement菜单中点击Non-directionalEdge，打开Non-directionalEdge对话框，如图3。(5)在Non-directionalEdge对话框中设置下列参数：输入Lanier.img；输出文件：Non-direction.img；选择滤波器：Sobel。(6)点击OK，关闭Non-directionalEdge对话框，执行非定向边缘增强处理，结果如图4。图3图41.3聚焦分析(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpatialEnhancement，打开SpatialEnhancement菜单(4)在SpatialEnhancement菜单中点击FocalAnalysis，打开FocalAnalysis对话框，如图5。(5)在FocalAnalysis对话框中设置下列参数：输入文件：Lanier.img；输出文件：Focal.img；聚焦窗口选择：窗口大小：5×5，窗口形状：圆形（缺省为矩形，可改变）；聚焦函数定义：算法：最大值Max，应用范围：包括输入图像中参与聚焦运算的数值范围（三种选择）和输出图像中应用聚焦运算结果的数值范围。(6)点击OK，关闭FocalAnalysis对话框，执行聚焦分析处理。图51.4纹理分析、自适应滤波、锐化增强与上面三种分析内容相近、方法类似，不再赘述。1.5图像融合(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpatialEnhancement，打开SpatialEnhancement菜单。(4)在SpatialEnhancement菜单中点击ResolutionMerge，打开ResolutionMerge对话框，如图6。图6图7(5)在ResolutionMerge对话框中设置下列参数：高分辨率输入文件：spots.img；多光谱输入文件：dmtm.img；输出文件：merge.img；融合方法：主成分变换PrincipalComponents（系统提供的另外两种方法是乘法Multiplicative和Brovey变换法）；重采样方法：双线性内插；输出波段选择：1：7。(6)点击OK，关闭ResolutionMerge对话框，执行分辨率融合处理，结果如图7。2.辐射增强2.1查找表拉伸(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击RadiometricEnhancement，打开RadiometricEnhancement菜单。(4)在RadiometricEnhancement菜单中点击LUTstretch，打开LUTstretch对话框，图8所示。图8(5)在LUTstretch对话框中设置下列参数：输入文件：mobbay.img；输出文件：stretch.img；拉伸选择：RGB多波段图像/灰级图。(6)点击OK，关闭LUTstretch对话框，执行查找表拉伸处理。2.2直方图均衡化不再表述。2.3直方图匹配(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击RadiometricEnhancement，打开RadiometricEnhancement菜单。(4)在RadiometricEnhancement菜单中点击HistogramMatch，打开HistogramMatching对话框（图9）。图9图10(5)在HistogramMatching对话框中设置下列参数：输入匹配文件：wasia1_mss.img；匹配参考文件：wasia2_mss.img；匹配输出文件：wasia1_match.img；匹配波段：1；参考波段：1。(6)点击OK，关闭HistogramMatching对话框，执行直方图匹配处理。3.光谱增强3.1缨帽变换(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpectralEnhancement，打开SpectralEnhancement菜单。(4)在SpectralEnhancement菜单中点击TasseledCap，打开TasseledCap对话框（图11）。图11图12(5)在TasseledCap对话框中设置下列参数：输入文件：lanier.img；输出文件：tasseled.img；输出数据选择：拉伸到0-255。(6)OK，关闭TasseledCap对话框，执行缨帽变换（图12）。3.2主成分变换(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpectralEnhancement，打开SpectralEnhancement菜单。(4)在SpectralEnhancement菜单中点击PrincipalComp，打开PrincipalComponents对话框。(5)在PrincipalComponents对话框中设置下列参数：输入文件：lanier.img；输出文件：Principal.img；输出数据类型：浮点FloatSingle；特征矩阵输出设置EigenMatrix：两种方式：在运行日志中显示和写入特征值文件（必选项，逆变换时需要）；特征矩阵文件名：lanier.mtx；特征值输出设置：两种方式：在运行日志中显和写入特征值文件：特征值文件名：lanier.tbl；需要的主成分数目：4。(6)点击OK，关闭PrincipalComponents对话框，执行主成分变换3.3主成分逆变换(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpectralEnhancement，打开SpectralEnhancement菜单。(4)在SpectralEnhancement菜单中点击InversePrincipalComp，打开InversePrincipalComponents对话框。图13图14(5)在InversePrincipalComponents对话框中设置下列参数：输入文件：Principal.img；输出文件：Inverse_pc.img；输出数据选择：拉伸到0-255；特征矩阵文件名：lanier.mtx。(6)点击OK，关闭InversePrincipalComponents对话框，执行主成分逆变换。3.4自然色彩变换(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击SpectralEnhancement，打开SpectralEnhancement菜单。(4)在SpectralEnhancement菜单中点击NaturalColor对话框，图14所示。(5)在NaturalColor对话框中设置下列参数：输入文件：spotxs.img；输出文件：NaturalColor.img；输入波段光谱范围：近红外：3/红：2/绿：1。(6)点击OK，关闭NaturalColor对话框，执行自然色彩变换。4.频率域增强4.1快速傅里叶变换(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击FourierAnalysis，打开FourierAnalysis菜单。(4)在FourierAnalysis菜单中点击FourierTransform，打开FourierTransform对话框，如图15。图15(5)在FourerTransform对话框中设置下列参数：输入文件：TM_1.img；输出文件：TM_1.fft；波段变换选择SelectLayers：1：7。(6)点击OK，关闭FourierTransform对话框，执行快速傅立叶变换。4.2同态滤波(1)在ERDAS图标面板菜单条中点击Main。(2)点击ImageInterpreter，打开ImageInterpreter菜单。(3)在ImageInterpreter菜单中点击FourierAnalysis，打开FourierAnalysis菜单。(4)在FourierAnalysis菜单中点击Homomorphicfilter，打开Homomorphicfilter对话框。图16(5)在Homomorphicfilter对话框中确定下来参数：输入文件：tm_1.img；输出文件：tm1_homomorphic.img；照度增益：0.5（取值＞1则输出图像中照度的影响被加强，0~1之间则被减弱）；反射率增益：2.0（取值＞1则反射率的影响被加强，0~1之间则被减弱）；截止频率Cutoff：5（用于分割高频与低频，大于截止频率的成分作为高频，小于截止频率的成分作为低频）。(6)点击OK，关闭Homomorphicfilter对话框，执行同态滤波，如图17。图17二.实验目的通过本次实验，对erdas的图像增强操作有了一个比较系统的了解，并能运用这部分知识解决一些实际问题。