利用ENVI软件进行遥感图像的融合和增强实习报告

遥感图像处理实习报告
实验内容：影像融合与增强
班级：测绘1102班
学号：13
姓名：
指导老师：陈晓宁、黄远程、竞霞、史晓亮
西安科技大学
测绘科学与技术学院
二零一三年一月
实习三影像融合与增强
一、实习内容：
1.掌握ENVI中各种影像融合方法，并比较各方法的优缺点；
2.熟悉ENVI图像增强操作；
3.本实习的数据源为上节已经过校正的资源三号多光谱和全色影像。

二、实习目的：
1.了解和认识各种图像融合方法的原理、内容及要点；
2.熟悉、熟练操作ENVI软件中各种图像融合的方法、步骤并学会加以比较；
3.学习利用ENVI软件进行各种图像增强处理操作；
4.学会定性、定量分析比较图像融合的差异。

三、实习步骤：
1.图像融合：
三波段融合：
HSV和Color Normalized (Brovey)变换：
1）从ENVI主菜单中，选择File → Open Image File，分别加载校正后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表Available Bands List中；
2）选择多光谱3,2,1波段（可以根据需要选择）对应R，G，B，点击Load RGB将多光谱影像加载到显示窗口display#1；
3）在ENVI的主菜单选择Transform → Image Sharpening → HSV；
4）在Select Input RGB Input Bands对话框中，选择Display #1，然后点击OK。

5）从High Resolution Input File对话框中选择全色影像，点击OK。

6）从HSV Sharpening Parameters对话框中，选择重采样方法，并输入输出路径和文件名，点击OK。

即可完成HSV变换融合；
与上述方法类似，选择Transform → Image Sharpening → Color Normalized (Brovey)，使用Brovey进行融合变换。

多光谱融合：
Gram-Schmidt、主成分（PC）和color normalized (CN)变换三种方法操作过程基本类似，下面以Gram-Schmidt为例：
1）从ENVI主菜单中，选择File → Open Image File，分别加载校正后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表Available Bands List中；
2 在ENVI的主菜单选择Transform → Image Sharpening →Schmidt Spectral Sharpening；
3）在Select Low Spatial Resolution Multi Band Input File对话框中选择资源三号多光谱影像，在Select High Spatial Resolution Pan Input Band对话框中选择全色影像，点击OK。

4）选择Average of Low Resolution Multispectral File方法。

5）选择重采样方法，输入输出路径及文件名，单击OK输出。

与上述方法类似，选择其他两种方法进行融合，并比较融合结果。

2.图像增强：
1）从ENVI主菜单中，选择File → Open Image File，加载融合后影像到可用波段列表Available Bands List中，并打开影像；
2）在image主窗口菜单Enhance下有不同的拉伸方法，可以尝试并比较各种方法的特点；
3）ENVI系统默认打开的影像已经过2%线性拉伸。

如果希望改变系统默认的2%线性扩展，从主菜单File → Preferences → Display Default，将%Linear 中的改为，选择OK 后，关闭对话框。

4）交互式拉伸：主图像菜单中选择Enhance→Interactive Stretching。

Strech_Type 中可以选择各种扩展方式，主要有Linear（线性）、Gaussian（高斯），Piecewise Linear（分段线性），Equalization（均衡化），Square Root （平方根），Arbitrary（任意拉伸），选中各种不同的扩展方式，点击Apply，即可在图中看到变化后的图像。

5）以上增强后结果如果需要保存时，在Image窗口下File → Save Image as → Image File
四、实习结果：
思考题：利用提供的练习数据，分别采用不同的方法进行融合（HSV、Brovey、GS、PC、Pan sharpening），分析融合结果（目视分析影像空间显示和光谱特征，
基于均值、标准差分析定量分析图像质量），说明不同融合方法的优缺点。

答：电子表格分析如下：
Mean
Band 1Band 2Band 3
HSV
Color
Stdev
Band 1Band 2Band 3
HSV
Color
Mean
Band 1 Band 2 Band 3Band 4 CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
Stdev
Band 1 Band 2 Band 3Band 4 CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
分析结论：由以上各图可观察看出：HSV和Brovey变换两种方法在三个波段中，Brovey方法比HSV方法的均值和标准差值都大，在四个波段的其他四种方法，在各个波段中，CN法的均值和标准差值都最大，GS方法与PAN方法均值和标准差值都差不多相等且最小，PC方法的均值比CN方法小比GS方法与PAN 方法略大，在1、2、3波段上，CN法的标准差值最大，其余三种大小差不多相等，在4波段上，CN法、GS法、PAN法标准差值大小差不多相等，PC法两种值均最小。

定量分析，对比六种方法融合后的图像，可以看出，HSV方法的融合效果最好，图像融合后最为清晰，PC方法的融合效果最差，图像较为模糊。

由此通过分析，HSV方法融合效果最佳。

五、实习心得：
通过这次实习，简单学会了6种利用ENVI软件进行对校正后的图像的融合技术，并学会了对融合后的图像进行增强处理，其次，会简单的对融合图像加以定性定量分析，得出6种融合技术的比较，发现了各种融合技术的优缺点。

这就是
本次实习的主要收获，感觉步骤简单，操作较少，就是分析比较时需要认真对待，才能比较出一个较好的结果。