遥感影像预处理实验报告

遥感影像预处理实验报告

实验目的：

掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤;

掌握图像拼接的原理，以及两幅图像拼接的时候需要的条件，掌握拼接技术；

学习通过ERDAS进行遥感图像规则分幅裁剪，不规则分幅裁剪的实验过程，能够对一幅大的遥感图像按照要求裁剪图像；

·掌握不同分辨率图像的特性，详细理解各种融合方法的原理，以及各种融合方法的优缺点，能够根据不同的应用目的合理选择融合方法，掌握融合的操作过程。

实验内容：

在ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正

在ERDAS软件中图像预处理模块下的图像拼接，裁剪

在ERDAS软件中Interpreter模块下的图像融合

实验方法和步骤：

1．显示图像：

在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，ERDAS图表面板菜单条：Session→Title Viewers，将两个菜单平铺。如图1-1

图1-1

在Viewer1中打开需要校正的Landsat图像：tmAtlanta.img

在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panAtlanta.img

图1-2

2：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）

Viewer1菜单条：Raster→Geometric Correction

→打开Set Geometric Model对话框（2）

→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK，如图1-3

图1-3

在Polynomial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数：

→定义多项式次方（Polynomial Order）:2

→定义投影参数：（PROJECTION）:略

→Apply→Close

图1-4

3.在GCP Tool Referense Setup对话框（图3-5）中选择采点模式：

→选择视窗采点模式：Existing Viewer→OK，如图1-5

图1-5

打开Viewer Selection Instructions指示器（图1-6）

图1-6

在显示作为地理参考图像panAtlanta.img的Viewer2中点击左键→打开reference Map Information 提示框（图1-7）；

→OK

图1-7

→此时，整个屏幕将自动变化为如图1-8所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。

图1-8

4.采集地面控制点（Ground Control Point）

(1)在GCP工具对话框中，点击Select GCP图表，进入GCP选择状态；

(2)在GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色

(3)在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入GCP。

(4)在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer3中点击左键定点，

(5)GCP数据表将记录一个输入GCP，包括其编号、标识码、X坐标和Y坐标。

(6)在GCP对话框中，点击Select GCP图标，重新进入GCP选择状态。

(7)在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色，

(8)在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。

(9)在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer4中点击左肩顶巅，

(9)系统将自动将参考点的坐标（X、Y）显示在GCP数据表中。

9、在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态，并将光标移

回到Viewer1中，准备采集另一个输入控制点。

10、不断重复1-9，采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止，尔后，

每采集一个InputGCP，系统就自动产生一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP可以优化校正模型。

结果如图1-9：

图1-9

5图像重采样（Resample the Image）

第七步：图像重采样（Resample the Image）

重采样过程就是依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过

程。原图像中所有栅格数据层都要进行重采样。

ERDAS IMAGE 提供了三种最常用的重采样方法。略

图像重采样的过程：

首先，在Geo-Correction Tools对话框中选择Image Resample 图标。

然后，在Image Resample对话框中，定义重采样参数；

→输出图像文件明（OutputFile）:rectify.img

→选择重采样方法（Resample Method）:Nearest Neighbor

→定义输出图像范围：

→定义输出像元的大小：

→设置输出统计中忽略零值:

→定义重新计算输出缺省值：

6.保存几何校正模式（Save rectification Model）在Geo-Correction Tools

对话框中点击Exit按钮，推出几何校正过程，按照系统提示，选择保存图像几何校正模式，并定义模式文件，以便下一次直接利用。如图1-10：

图1-10

7.检验校正结果（Verify rectification Result）

首先，打开两个平铺图像视窗

→File-open –raster option

→Session-tile viewers-平铺视窗

然后，建立视窗地理连接关系

→在viewer1-按右键-geo link/unlink

→在viewer1-按左键-建立与viewer2的连接。

通过查询光标进行检验1-11

图1-11

二．图像拼接

1.启动图象拼接工具,在ERDAS图标面板工具条中，点击Dataprep/Data preparation/Mosaicclmages—打开Mosaic Tool 视窗。如图2-1：

图2-1

2．加载Mosaic图像，在Mosaic Tool视窗菜单条中，Edit/Add images—打开Add Images for Mosaic 对话框或则单击按钮。依次加载窗拼接的图像，如图2-2。

图2-2

3图像匹配设置，点击按钮，进行匹配设置，如下图，选择匹配方法，选择直方图匹配，如图2-3

图2-3

点击set然后设置其它参数，匹配的方法是对重叠区域进行匹配的，设置好后确定。

如图2-4

图2-4

单击工具条点击Set Intersection Mode图标设置图像关系，单击Overlap Function 图标，打开Set Overlap Function对话框如下图，设置交叉区域是否有边界线重叠和

区域的函数类型，确定。

图2-5

运行Mosaic 工具在Mosaic Tool视窗菜单条中,点击Process/Run Mosaic —打开Run Mosaic对话框。然后设置输出图像名称，图像输出的区域All，输出时忽略零值，确定

图2-6

退出Mosaic工具，点击File close.打开viewer窗口进行比较拼接后的图像，分析结果。

如图2-7

图2-7

三.图像分幅裁剪步骤：

1.在ERDAS图标面板工具条中，点击DataPrep/Data preparation/subset Image—打开

subset Image 对话框；

图3-1

在对话框中设置裁剪参数，要裁剪的影像、裁剪后的影像，裁剪的范围以及裁剪的波段数。裁剪范围的选择可以有两种情况，一是在下图所示区域中根据已知的裁剪点的坐标直接输入裁剪，二是在viewer窗口中打开需要裁剪的影像在影像单击右键选择inquire box通过移动矩形框到合适的裁剪位置后单击上面对话框中from inquire box按钮选择裁剪范围；

参数设置好后单击ok按钮执行裁剪知道进度条运行完毕，然后重新打开viewer窗口查看裁剪后图像。

图3-2

图3-3

不规则分幅裁剪：是指裁剪图像的边界范围是任意多边形，无法通过左上角和右下角的坐标确定裁剪位置，需要事先建立一个完整的封闭的闭合多边形，可以使AOI也可以是Arcinfo的多边形，一般选择AOI，裁剪方法如下：

建立AOI多边形区域

打开需要裁减的原始影像，在菜单栏中选择AOI工具如下图，然后选择，后通过在需要裁减的范围内单击鼠标形成多边形（如下图）的裁剪区域。如图3-4

图3-4

将AOI区域保存，或则保留与窗口中按照规则分幅裁剪的步骤将一些参数输入后，在裁剪范围的输入时选择最下面的按钮AOI，再选择AOI来源从File或Viewer中得到

③参数输入后执行裁剪，后打开裁剪后图像查看。

图3-5

四.分辨率融合

（1）在ERDAS图标面板中单击Interpreter图标| Spatial Enhanceement | Resolution Merge命令，打开Resolution Merge对话框；

（2）各参数输入：输入高分辨率文件，多光谱文件，输出图像文件，在method框中选择融合方法，主成分变换融合（Principle component）、乘积变换融合(Multiplicative)和比值变换融合(Brovey Transform)。

（3）选择重采样方法（Resampleing Technique），参数设置好后单击ok执行融合，最后打开viewer窗口查看融合后图像与融合前两幅图像有什么不同。

图4-1

总结：通过本次遥感图像预处理的实验，让我掌握了，遥感图像的校正，拼接，裁剪融合，等基本遥感影像预处理的手段，掌握不同分辨率图像的特性，掌握了几种影像预处理技术的原理。