envi形态学的闭运算平滑处理
遥感图像处理系统ENVI功能简介
遥感图像处理系统ENVIENVI(The Enviroment for Visualizing Images)是美国著名的遥感科学家用交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件，能够有效地从遥感影像中提取各种目标信息，可用于地物监测和目标识别；IDL也使得ENVI具有其它同类软件无可比拟的可扩展性，全模块化的设计使得软件易于使用，操作方便灵活，界面友好，广泛地应用于地质、环境、林业、农业、军事、自然资源勘探、海洋资源管理等多个领域，并在2000、2001、2002年连续三年获得美国权威机构NIMA遥感软件测评第一。
1、ENVI功能体系ENVI包含齐全的遥感影像处理功能，包括数据输入／输出、常规处理、几何校正、大气校正及定标、全色数据分析、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量分析、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影像图生成、三维景观生成、制图等；这些功能连同丰富的可供二次开发调用的函数库，组成了非常全面的图像处理系统。
1.1数据输入/输出1972年美国发射了第一颗地球资源技术卫星ERTS-1。
从那时起，一些国家和国际组织相继发射各种资源卫星、气象卫星、海洋卫星以及监测环境灾害的卫星，包括我国发射的风云系列卫星和中巴地球资源一号卫星(CBERS-1)，构成了对地观测网，多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种空间分辨率的遥感影像数据，以惊人的数量快速涌来。
把同一地区各类影像的有用信息聚合在一起，将有利于增强多种数据分析和环境动态监测能力，改善遥感信息提取的及时性和可靠性，有效地提高数据的使用率,为大规模的遥感应用研究提供一个良好的基础，使花费大量经费获得的遥感数据得到充分利用。
(1) ENVI能够输入的数据ENVI能处理多种卫星获取的不同传感器、不同波段和不同空间分辨率的数据，包括美国Landsat系列卫星、小卫星IKONOS和环境遥感卫星TERRA，法国SPOT卫星，我国的风云系列卫星和CBERS-1获取的数据，ENVI还准备处理未来更多传感器收集到的数据。
常用ENVI函数介绍
常用ENVI函数介绍ENVI（环境画像图像分析软件）是一种用于处理和分析遥感图像数据的软件工具。
它提供了丰富的函数库，可以帮助用户进行图像处理、特征提取、分类、变化检测等工作。
下面是一些常用的ENVI函数介绍。
1. OpenFileRaster: 这个函数用于打开一个遥感图像文件，并将其加载到ENVI中进行处理。
用户可以指定图像的文件路径和格式。
2. Stretch: 这个函数用于图像的显示和增强。
它可以根据图像的直方图分布，对图像进行线性拉伸或非线性拉伸，从而增加图像的对比度和清晰度。
3. Clip: 这个函数用于裁剪图像。
用户可以通过指定裁剪区域的范围或通过绘制裁剪区域的多边形，来选择感兴趣的区域进行分析。
4. PanSharpen: 这个函数用于将低分辨率的多光谱图像和高分辨率的全色图像进行融合，生成一幅具有高空间分辨率和高光谱信息的图像。
5. BandMath: 这个函数用于进行波段数学操作。
用户可以利用该函数对图像的不同波段进行加减乘除、逻辑运算等操作，从而得到新的图像表达式。
6. HistogramMatch: 这个函数用于直方图匹配。
用户可以通过指定目标图像的直方图和源图像的直方图，将源图像的像素值匹配到目标图像的直方图分布，从而使得两幅图像的直方图更加接近。
7. SpatialFilter: 这个函数用于进行空间滤波操作。
用户可以选择不同的空间滤波算子，对图像进行平滑、锐化、边缘检测等操作。
8.NDVI:这个函数用于计算归一化植被指数（NDVI），从而评估地表植被的健康程度。
NDVI的计算公式是（近红外波段-红色波段）/（近红外波段+红色波段）。
9. KMeans: 这个函数用于进行聚类分析。
用户可以选择不同的聚类算法和聚类数量，对图像进行分割，从而得到不同的地物类别。
10. ObjectDetection: 这个函数用于进行目标检测。
用户可以选择不同的目标检测算法和参数，对图像中的目标进行检测和识别。
遥感数字图像处理考题整理
一、名词解释1、数字图像是指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、以离散数学原理表达的图像。
2、遥感数字图像是数字形式的遥感图像。
3、空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。
空间分辨率通常用像素大小、解像力或视场角来表示。
4、直方图均衡化指对原始图像的像素灰度进行某种映射变换，使变换后图像灰度的概率密度呈均匀分布，即变换后的灰度级均匀分布。
5、几何精纠正又称几何配准，是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
几何校正指校正图像中存在的空间位置的变形等几何误差的过程。
6、辐射校正指消除数据中依附在辐亮度中的各种失真的过程。
包括三部分：传感器端的辐射校正、大气校正和地表辐射校正。
7、开运算指使用同一个结构元素对图像先进行腐蚀后进行膨胀的运算。
作用是消除细小目标，在纤细处分离目标，平滑较大目标的边界时不明显改变面积的作用。
8、闭运算指使用同一个结构元素对图像先进行膨胀后进行腐蚀的运算。
作用是填充目标内细小空洞，连接近邻目标，在不明显改变目标面积的情况下平滑其边界。
二、选择题1、遥感数字处理软件：ERDAS IMAGEINE、ENVI、PCI Geomatica2、侧视雷达图像的影像特征1）垂直飞行方向的比例尺由小变大2）造成山体前倾朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长与中心投影相反，还会出现不同地位点重影现象3）高差产生的投影差与中心投影影像差位移的方向相反，位移量不同4不同设站对同一地区获取的雷达图像也能构成立体影像。
3、航空像片几何特征：1）地物点通过摄影中心与其成像点共一条直线。
2）投影中心到像平面的距离为物镜主距f。
3）地面起伏使得各处影像比例尺不同。
4）地物由于成像平面倾斜其成像会发生变形。
5）高差的物体成像在像片上有投影差4、颜色叠加5、影像统计均值：像素值的算术平均值，反映的是图像中地物的平均反射强调，大小由图像中主体地物的光谱信息决定。
ENVI滤波
ENVI 支持一种滤波类型：Convolution、Morphological、Texture、Adaptive 和FFT 滤波，它们都可以经过ENVI 主菜单的Filters 菜单得到。
1、Convolution Filtering (卷积滤波)卷积是一种滤波方法，它产生一幅输出图像（图像上，一个给定像元的亮度值是其周围像元亮度值加权平均的函数）。
用户选择变换核用于图像列卷积生成一个新的空间滤波图像。
下面将介绍进行卷积需要的一般配置以及每一种滤波类型的详细情况。
使用卷积滤波用于滤波的文件选择对话框，不象其它ENVI 文件选择对话框，它包括一个“File/Band” 箭头切换按钮，这一按钮可以让你选择输入一个文件或输入一个独立的波段。
·选择一个用于卷积滤波处理的文件：1 选择Filter > Convolutions > 一种滤波类型。
2 出现Convolution Input File 对话框时，选择一个输入文件名，若需要可以输入一个空间子集。
·处理单个波段：1 选择Filter > Convolutions > 一种滤波类型。
2 点击“Select By” 附近的箭头按钮，选择“Band”。
这时，在窗口的左边一栏“Select Input Band” 文本框里出现所有可利用波段的列表。
3 通过点击波段名选择需要的波段。
一旦选择了，你还可以选择一个空间子集。
设置卷积参数卷积滤波需要选择一个变换核的大小。
多数滤波变换核呈正方形，默认的变换核大小是3×3 。
原始图像卷积结果中“Adding back” 部分有助于保持空间联系，代表性地被处理成尖锐化的图像。
在文件选择对话框里，选择好数据以后：1 点击“OK”。
2 出现Convolution Parameters 对话框时，在“Size” 文本框里键入一个变换核的大小。
注意一些特别的滤波（如Sobel 和Roberts）有自己的默认值，是不能改变的。
形态学处理 原理
形态学处理原理形态学处理原理是一种图像处理技术，通过对图像中的形状和结构进行分析和提取，从而实现图像的特征提取、目标检测和图像识别等应用。
形态学处理原理主要包括腐蚀和膨胀两种基本操作，以及基于这两种操作的衍生操作，如开运算、闭运算、击中击不中变换等。
本文将详细介绍形态学处理原理的基本概念和操作方法，以及其在图像处理中的应用。
形态学处理原理的核心思想是基于形状结构的分析，通过对图像中的形状进行操作和变换，从而实现对图像的特征提取和增强。
其中，腐蚀操作是指通过缩小图像中的物体形状，使其边缘变得更加平滑和细化；膨胀操作则是通过扩大图像中的物体形状，使其边缘变得更加粗糙和增大。
腐蚀和膨胀操作可以单独应用，也可以组合使用，形成一系列的形态学处理操作。
腐蚀操作的基本原理是在图像中滑动一个称为结构元素的窗口，将窗口内的像素值与结构元素的像素值进行比较，如果窗口内的像素值全都与结构元素的像素值匹配，则将窗口中心像素的值设置为1，否则设置为0。
通过不断滑动窗口并进行比较，可以实现对图像中细小物体的消除和边缘的平滑处理。
膨胀操作与腐蚀操作相反，它是通过滑动结构元素窗口，将窗口内的像素值与结构元素的像素值进行比较，如果窗口内的像素值与结构元素的像素值匹配，则将窗口中心像素的值设置为1，否则设置为0。
通过不断滑动窗口并进行比较，可以实现对图像中细小空洞的填充和边缘的增强处理。
开运算是先进行腐蚀操作，再进行膨胀操作，它可以消除图像中的细小物体和细小空洞，同时保持物体的整体形状和结构不变。
闭运算是先进行膨胀操作，再进行腐蚀操作，它可以填充图像中的细小空洞和细小断裂，同时保持物体的整体形状和结构不变。
击中击不中变换是一种基于腐蚀和膨胀操作的高级形态学处理操作，它可以实现对图像中特定形状的物体进行提取和分离。
通过定义两个结构元素A和B，其中A表示目标物体的形状，B表示背景的形状，击中击不中变换可以通过腐蚀操作和膨胀操作的组合，将图像中的目标物体提取出来，同时将背景部分去除。
ENVI基础操作（1）
ENVI基础操作（1）【转】ENVI基础操作ENVI（The Environment for Visualizing Images）Version 4.1 ,由美国系统研究公司（Research System INC.）开发。
⼀. 界⾯系统介绍 1. 主菜单：菜单项，File、Basic Tool、Classification、Tranform、Spectral实习所涉及的（粗略介绍） 2. Help ⼯具的使⽤ 3. 主菜单设置（preferences）：内存设置 ⼆. ⽂件的存取与显⽰ 1．图像显⽰ 由⼀组三个不同的图像窗⼝组成：主图像窗⼝、滚动窗⼝、缩放窗⼝。
1）主图像Image窗⼝：（400*400） 100％显⽰（全分辨率显⽰）scroll的⽅框，可交互式分析、查询信息。
主图像窗⼝内的功能菜单：在主图像窗⼝内点击⿏标右键，切换隐藏⼦菜单的开启和关闭。
该 "Functions" 菜单控制所有的ENVI交互显⽰功能，这包括：图像链接和动态覆盖；空间和波谱剖⾯图；对⽐度拉伸；彩⾊制图；诸如ROI的限定、光标位置和值、散点图和表⾯图等交互特征；诸如注记、⽹格、图像等值线和⽮量层等的覆盖（叠置）；动画以及显⽰特征。
2）滚动Scroll窗⼝：全局，重采样(降低分辨率)显⽰⼀幅图像。
只有要显⽰的图像⽐主图像窗⼝能显⽰的图象⼤时，才会出现滚动窗⼝。
滚动窗⼝位置和⼤⼩最初在 envi.cfg ⽂件中被设置并且可以被修改。
3）缩放Zoom窗⼝：（200*200）显⽰image的⽅框。
缩放系数（⽤户⾃定义）出现在窗⼝标题栏的括号中。
2．图像的头⽂件资料的获取和编辑 ENVI：File>>Edit ENVI Header，选择相应的⽂件。
从 Header Info 对话框⾥，你可以点击 Edit Attributes 下拉菜单中的选项，调⽤编辑特定⽂件头参数的独⽴对话框。
遥感图像处理平滑与锐化方(详细)法
直方图拉伸
线性变换（分段线性） 非线性变换
对比度变换
直方图均衡
直方图匹配
灰度增强是一种通过改变像元的亮度值来改变图 像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理 方法。
一般来说，包含大量像元的图像，像元的亮度随 机分布应是正态分布。亮度直方图为非正态分布， 说明图像的亮度分布偏亮、偏暗或亮度过于集中， 图像的对比度小，需要调整该直方图到正态分布， 以改善图像的质量。
每一幅图像都可以求出其像元亮度值的直方图，观察 直方图的形态，可以粗略略地分析图像的质量。
正态分布
峰值偏左偏暗
峰值偏右偏亮
峰值窄/陡高密度值太集中
1.比例线性变换
比例线性变换是对单波段逐个像元进行处理的，它是将原 图象亮度值动态范围按线性关系式扩展到指定范围或整个 动态范围。
在实际运算中给定的是两个亮度区间，即要把输入图像的 某个亮度值区间【a1,a2】扩展为输出图像的亮度值区间 【b1,b2】。
2. 指数变换 此种可以对图像的高亮度区给予较大的 扩展。
xb beaxa c xb b lg(axa 1) c
4.直方图均衡化
非线性的增强方法；
这种方法通常用来增加许多图像的局部对比度，尤其是当图像的 有用数据的对比度相当接近的时候。通过这种方法，亮度可以更 好地在直方图上分布。这样就可以用于增强局部的对比度而不影 响整体的对比度，直方图均衡化通过有效地扩展常用的亮度来实 现这种功能。
效果：增强了峰值处的对比度，两端（最亮和最 暗）的对比度减弱了
原始的直方图
均衡化后的直方图
直方图均衡化实例
直方图均衡化实例
遥感图像处理系统ENVI功能简介
遥感图像处理系统ENVIENVI(The Enviroment for Visualizing Images)是美国著名的遥感科学家用交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件，能够有效地从遥感影像中提取各种目标信息，可用于地物监测和目标识别；IDL也使得ENVI具有其它同类软件无可比拟的可扩展性，全模块化的设计使得软件易于使用，操作方便灵活，界面友好，广泛地使用于地质、环境、林业、农业、军事、自然资源勘探、海洋资源管理等多个领域，并在2000、2001、2002年连续三年获得美国权威机构NIMA遥感软件测评第一。
1、ENVI功能体系ENVI包含齐全的遥感影像处理功能，包括数据输入／输出、常规处理、几何校正、大气校正及定标、全色数据分析、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量分析、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影像图生成、三维景观生成、制图等；这些功能连同丰富的可供二次开发调用的函数库，组成了非常全面的图像处理系统。
1.1数据输入/输出1972年美国发射了第一颗地球资源技术卫星ERTS-1。
从那时起，一些国家和国际组织相继发射各种资源卫星、气象卫星、海洋卫星以及监测环境灾害的卫星，包括我国发射的风云系列卫星和中巴地球资源一号卫星(CBERS-1)，构成了对地观测网，多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多种空间分辨率的遥感影像数据，以惊人的数量快速涌来。
把同一地区各类影像的有用信息聚合在一起，将有利于增强多种数据分析和环境动态监测能力，改善遥感信息提取的及时性和可靠性，有效地提高数据的使用率,为大规模的遥感使用研究提供一个良好的基础，使花费大量经费获得的遥感数据得到充分利用。
(1) ENVI能够输入的数据ENVI能处理多种卫星获取的不同传感器、不同波段和不同空间分辨率的数据，包括美国Landsat系列卫星、小卫星IKONOS和环境遥感卫星TERRA，法国SPOT卫星，我国的风云系列卫星和CBERS-1获取的数据，ENVI还准备处理未来更多传感器收集到的数据。
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envi形态学的闭运算平滑处理
Envi形态学的闭运算平滑处理
概述：
在数字图像处理中，图像平滑是一种常见的预处理方法，用于减少图像中的噪声、模糊图像边缘或者去除小的图像细节。
Envi形态学的闭运算是一种常用的图像平滑处理方法，通过结构元素的膨胀和腐蚀操作，可以有效地平滑图像并保留图像的整体形态。
一、形态学基础知识
1. 结构元素：结构元素是形态学操作的基本单元，可以看作是一个特定形状的模板。
常见的结构元素包括点、线、方形、圆形等。
2. 膨胀操作：膨胀操作是形态学操作中的一种，它将结构元素与图像进行卷积运算，将结构元素的形状应用到图像上，扩大图像中的亮区域。
膨胀操作可以使图像中的亮部变大，连接相邻的亮部，并膨胀图像边缘。
3. 腐蚀操作：腐蚀操作是形态学操作中的另一种，它将结构元素与图像进行卷积运算，将结构元素的形状应用到图像上，缩小图像中的亮区域。
腐蚀操作可以使图像中的亮部变小，断开相邻的亮部，并腐蚀图像边缘。
二、闭运算的原理
闭运算是形态学操作中的一种组合操作，它先进行膨胀操作，再进
行腐蚀操作。
闭运算可以平滑图像并保留图像的整体形态。
闭运算的过程如下：
1. 对原始图像进行膨胀操作，得到膨胀后的图像。
2. 对膨胀后的图像进行腐蚀操作，得到闭运算后的图像。
闭运算的效果如下图所示：
(不显示图片链接)
三、闭运算的应用
闭运算在图像处理中有广泛的应用，主要用于平滑图像并去除图像中的噪声或细小的细节。
1. 去除图像中的噪声：闭运算可以通过膨胀和腐蚀的组合操作，将噪声区域扩大并与周围的背景区域连接起来，然后再将其腐蚀掉，从而去除图像中的噪声。
2. 平滑图像边缘：闭运算可以将图像中的边缘进行平滑处理，使得图像边缘更加连续，减少图像的锯齿状现象，提高图像的质量。
3. 去除图像中的细小细节：闭运算可以通过膨胀和腐蚀的组合操作，将图像中的细小细节进行腐蚀，从而实现去除细小细节的效果。
四、闭运算的优缺点
闭运算作为一种图像平滑处理方法，具有以下优点和缺点：
优点：
1. 可以有效地平滑图像，去除噪声或细小细节。
2. 保留图像的整体形态，不会对图像的整体结构造成破坏。
3. 算法简单，计算速度快。
缺点：
1. 闭运算可能会导致图像的边缘模糊，失去一些细节信息。
2. 当结构元素的大小与图像中的目标物体相差较大时，闭运算可能会导致目标物体的尺寸变化。
五、总结
Envi形态学的闭运算是一种常用的图像平滑处理方法，通过结构元素的膨胀和腐蚀操作，可以有效地平滑图像并保留图像的整体形态。
闭运算在图像处理中有广泛的应用，可以用于去除噪声、平滑图像边缘和去除细小细节。
然而，闭运算也存在一些缺点，可能会导致图像边缘模糊和目标物体尺寸变化。
因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和图像特点选择合适的结构元素和操作参数，以达到最佳的处理效果。