envi高光谱影像分析(转载)
(2011-07-21 10:26:29)
标签:
杂谈 |
分类: 遥感 |
由于高光谱数据多,运行过程较长,不适合做教学,而且ENVI中的很多高光谱数据处理功能适用于多光谱数据,故以多光谱数据为例。
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最小噪声分离(Minimum
Noise Fraction,MNF)变换是同主分量变换相似的一种方法,它被用来分离数据中的噪声,确定数据内在的维数,减少随后处理的计算量(Green
请参见高光谱专题辅导,以获取额外背景知识和使用的例子。
要从TM影像的反射率数据中计算MNF变换:
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上面的特征值绘制图反映出了随着MNF波段号的增加特征值减小的特点,这显示出了在波段序号大的MNF波段中噪声是如何分离出来的。
纯净像素指数(Pixel Purity IndexTM,PPITM)方法能够在多光谱和高光谱影像数据中查找光谱最纯净的像元(Boardman和Kruse1994)。这些与物质对应的光谱可以线性组合出影像中的所有光谱。我们将N维散点图投影到二维空间中,并在每个投影中标出纯净像元,计算出纯净像元指数。这个处理过程会输出一幅影像(PPI影像),影像汇总每个像素的数字值(DN)都与像素被标化出纯净的次数相一致。因此,影像中的亮像素就表示出了光谱端元的空间位置。我们将使用影像阈值迭取后续分析中所需的几千个像素,这样就可以显著的减少要查看的像素个数。请参见高光谱专题辅导,获取额外的PPI背景知识和使用的例子。
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这将在内存中计算PPI影像。
注意: |
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如果你的计算机硬件没有足够大的可以RAM,那么你可能需要选择Spectral |
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或者,你可以将bhtm_mnf.img数据作为输出文件,提取仅包含那些一致较好的MNF波段(如前面确定的波段序号低的影像)的光谱子集。
在Fast Pixel Purity Index Parameters对话框中,输入几千(例如4000)作为迭代的次数,并在Threshold Factor文本框中输入3,然后点击OK。
当这些处理完成之后,PPI影像将会出现在可用波段列表对话框中。
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或者,在主影像窗口中显示PPI影像,然后选择Tools
选择PPI影像为输入文件,然后输入最小阈值为5,再点击OK。
接着所选择的像素将会被输入到ENVI的ROI Tools对话框中。
ENVI中N维可视化器和端元提取
虽然上面介绍的MNF和PPI操作都能很有效的减小分析迭代中的数据大小,但是高级的高光谱数据则需要先进的可视化技术。ENVI的N维可视化器是一个交互式的N维散点绘制工具,它能在N维空间中实时的旋转散点图(Boardman等人,1995)。N维可视化器通过将N维散点图投影到二维平面空间中来简化分析。因此,动画显示的散点图就能够提供同时使用所有波段进行交互式分析的能力。科学家的目视判断技巧和散点图的几何特性被用来寻找光谱端元。请参见高光谱主题辅导和ENVI用户手册(ENVI User’s Guide)以及在线帮助,来获取额外的背景知识和使用的例子。
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或者,选择Spectral
当n-D Visualizer窗口和n-D Controls对话框出现在屏幕上时,在对话框中点击波段号(1,2,3),选择MNF的前三个波段。
通过点击Start/Stop按钮,开始或停止动画旋转显示。
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或者,在n-D Profile绘图窗口中,选择File→Input Data→ASCII,加载并查看文件bhtm_em.asc中的光谱,以代替你所选择的光谱。
在n-D
Controls对话框的菜单栏中,选择Options
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