ENVI高光谱数据处理流程

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ENVI高光谱数据处理流程一、显示图像波谱1.打开文件:主菜单中,File→Open Image File→文件名.raw或者Window→Available Bands List→File →Open Image File→文件。

2.显示真彩色图像:波段列表(Available Bands Lis)中,右键→Load TrueColor。

3.*设置像素大小:主窗口(Display)中,右键→Pixel Locator。

4.绘制波谱:主窗口中,右键→Z Profile(Spectrum)。

5.收集任意点波谱:Spectral Profile中,Options→Collect Spectra,点击图像任6.光谱平滑:Spectral Profile中,Options→Set Z Profile Avg Window,将window7.部分光谱:主菜单→Basic Tools→Resize Data(Spatial/Spectral)→Spectral Subset,选择需要的光谱波段。

生成新的文件,右键→Load True Color to<new>。

显示新图像。

8.关闭所有文件:File→Close All Files。

二、标准波谱库主菜单→Spectral→Spectral Libraries→Spectral Library Viewer→安装文件夹下,ITT\IDL\IDL80\products\envi48\spec_lib。

共有usgs_min、veg _lib、jpl_lib、jhu_lib四个标准波谱库。

在Spectral Library Viewer中,单击波谱名称,自动显示波谱。

三、自定义波谱库1.输入波长范围:在菜单中,Spectral Spectral Library→Spectral Library Builder2.波谱收集:以从影像数据中收集波谱为例:a)打开高光谱图像,收集任意点波谱。

b)在Spectral Library Builder中,选择First Input Spectum选项,有第一次输入波谱曲线的波长信息为准3.保存波谱库:在Spectral Library Builder中,File→Savespectral As→Spectral Library,打开Output Spectral Library对话框,设置参数。

另有从文本文件(ASCП文件)、由ASD波谱仪获取的波谱文件、感兴趣区均值、波谱剖面和曲线等波谱来源。

四、波谱重采样1.主菜单→Spectral→Spectral Libraries→Spectral Libraries Resampling→波谱库文件2.在Spectral Libraries Resampling Parameters对话框中,为Resample Wavelength3.输出重采样波谱库.sli五、波谱库交互浏览1.编辑数据、绘图参数在Spectral Library Plots窗口中,Edit→Data Parameters,设置波谱名称、颜色、线性等。

在Spectral Library Plots窗口中,Edit→Plot Parameters,设置标题、X/Y轴2.添加注记在Spectral Library Plots窗口中,Option→Annotate Plot,手动添加注记,如文字、图形、图像等。

Annotation窗口中,Object选择注记类型后,在Spectral Library Plots窗口中左键添加,右键删除。

最后右键确认。

在Spectral Library Plots窗口中,右键→Plot Key,添加注记,名称和颜色在Edit→Data Parameters中修改。

3.波谱曲线对比打开两幅不同的绘图窗口,右键→Plot Key,添加注记,在其中之一的绘图窗口中点击一条波谱曲线的名称并按住左键,可将其拖动到另外一个绘图窗口中。

六、波谱分割1.水平分割:主菜单→Spectral Spectral Slices→Horizontal Slice。

选择图像文件后打开Spectral Slice Parameters,在Sample文本栏中,键入用于水平分割的列数。

2.垂直分割:主菜单→Spectral Spectral Slices→Vertical Slice。

选择图像文件后打开Spectral Sliceparameters,在Sample文本栏中,键入用于垂直分割的列数。

3.任意方向分割:主菜单→Spectral Spectral Slices→Arbitrary Slice。

选择图像文件后打开Spectral Sliceparameters。

只有一个感兴趣区时,自动进行任意方向分割;由多个感兴趣区时,在Select Region For Slice列表中,点击所需的ROI,4.七、3D显示主菜单→Spectral→Build 3D Cube,通过点击所需要的波段选择至于图像立八、端元波谱提取端元的物理意义是指图像中具有相对固定光谱的特征地物类型,它实际上代表图像中没有发生混合的“纯点”。

端元波谱获取的基本流程:MNF变换-PPI纯净像元指数-n维可视化和端元选择-端元波谱-波谱识别端元光谱的确定有两种方式:1.使用光谱仪在地面或实验室测量到的“参考端元”,一般从标准波谱库选择a)主菜单→Spectral→Spectral Libraries→Spectral Library Viewer,选择标准波谱库文件b)在Spectral Library Viewer中,单击某一物质绘制其波谱曲线c)在Spectral Library Plots窗口中,右键→Plot Key,查看波谱库的名称2.在遥感图像上得到的“图像端元”:e)从二维散点图中基于几何顶点的端元提取f)借助纯净像元指数(Pixel Purity Index——PPI)和n维可视化工具用于端元波谱收集g)基于连续最大角凸锥(Sequential Maximum Angle Convex Cone——简称SMACC)的端元自动提取。

以第二种提取方法为例:1)最小噪声分离(MNF):打开高光谱图像,主窗口中,File→Spectral→MNF Rotation→Forward MNF (正向MNF变化)→Estimate Noise Statistics From Data,选择高光谱图像。

在Forward MNF Transform Parameters对话框中设置参数。

●统计信息的图像范围(Shift Diff Subset)●噪声统计文件(Output Noise Stats Filename)*●MNF统计文件(Output MNF Stats Filename)*●MNF变换输出波段选择(Select Subset Output MNF Bands)。

Yes:出现每个波段和其特征值,选择特征值大于1的波段为输出波段2)纯净像元指数(PPI)Spectral→Pixel Purity Index→[FAST]Existing Output Band,在打开的Pixel Purity Index Input File选择MNF变换结果,Spectral Subset中选择波段数,不宜过大,10-20左右均可→OK。

在Pixel Purity Index Parameters对话框中,设置参数:●迭代次数:迭代次数越多,发现的极值像元越好,但所需时间也就越多。

一般需要上千次迭代。

●阈值系数(极值像元的域值):阈值越小,精度越高,但纯净像元量越小。

一般设置2—3.3)感兴趣区设置Display中,Overlay→Region Of Interest,在ROI tools面板中,Options→Band Threshold To ROI,PPI结果为输入波段,设置阈值在图像中获得感兴趣区,一般4)n维可视化手动选点:主菜单→Spectral N-Dimensional Visualizer→Visualizer With New在n维散点图中,选择一定的波段,Start,转动到一定位置时,Stop,在视图中鼠标左键勾画白点集中区域,右键确定,继续Start,检查选择是否集中,不集中的话Class→Items1:20→White,将散落的点删除。

Class→New Class或者在散点图中右键→New Class,新建一个样本区,选择在散点图中,右键→Mean All,将最原始输入图像作为波谱曲线源数据,自动绘制样本内的像元平均波谱。

自动聚类(Auto Cluster)来确定类别数量及选择部分样点,主菜单→Spectral n-Dimensional Visualizer→Auto Cluster,输入MNF和PPI文件。

在n-D Precluster Parameters对话框中,键入将用于n维可视化器的输入数据的最大值。

越小越快越纯净,越大则散点图越完整,处理速度越慢,难以选择拐点。

可对自动聚类结5)波谱分析利用Z Profile获取待鉴别波谱曲线,显示在Display中主菜单→Spectral Spectral Analyst,选择用于比较的波谱库(根据图形文件重采样的波谱库效果最佳)。

在Edit Identity Methods Weighting对话框中,各个参数代表的意义如下:●波谱角分类(SAM)方法●波谱特征拟合(SFF)方法●二进制编码方法三种匹配方法的权重都设为1时,均参与打分。

在Spectral Analyst对话框中,Apply,选择已获得的波谱进行分析,记下分值最高对应的地物。

在Scatter Plot Mean曲线图中,Edit→Data Parameters,将分析得到的地物名在Name中输入,Apply。

重复以上步骤,识别全部波谱。

1.九、物质识别和图像分类ENVI提供许多波谱分析方法,包括:二进制编码、波谱角分类、线性波段预测(LS-Fit)、线性波谱分离、光谱信息散度、匹配滤波、混合调谐匹配滤波(MTMF)、包络线去除、光谱特征拟合、多范围光谱特征拟合等。

1.端元波谱收集2.物质识别1)打开高光谱文件2)主菜单→Spectral→Mapping Methods→Spectral Angle Mapper3)在Endmenber Collection对话框中,Import→form Plot Windows或者form Spectral Libraries file,选择所需的端元光谱4)Apply,运行波谱角法制图5)RGB方式在Display中显示高光谱数据,Display→Overlay→Classfication,十、波谱沙漏工具1.打开高光谱文件2.主菜单→Spectral Spectral Hourglass Wizard,输入高光谱文件,next3.设置MNF变换参数,next5.计算数据维数,默认为最大,next6.选择端元波谱方式:yes:从外部文件获取;no:从图像获取。