Erdas遥感图像处理(三)

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Erdas,软件遥感图像处理培训,遥感图像处理方法,(3),刘 海,测绘遥感信息工程国家重点实验室,2010-08-25,主要内容,图像分类,批处理,空间建模,遥感制图,自动配准,智能变化检测,其他图像处理软件介绍,图像分类,非监督分类,监督分类,非监督分类,非监督分类,ISODATA,监督分类,监督分类,步骤,类别定义,：根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统；,特征判别,：对影像进行特征判断，评价图像质量，决定是否需要进行影像增强等预处理；,样本选择,：为了建立分类函数，需要对每一类别选取一定数目的样本；,分类器选择,：根据分类的复杂度、精度需求等确定哪一种分类器；,影像分类,：利用选择的分类器对影像数据进行分类，有的时候还需要进行分类后处理；,结果验证,：对分类结果进行评价，确定分类的精度和可靠性。,监督分类,最大似然比分类法,监督分类,定义分类模板（,AOI,扩展工具,）,监督分类,定义分类模板（,AOI,扩展工具）,监督分类,定义分类模板（查询光标扩展）,监督分类,定义分类模板（,AOI,绘图工具）,监督分类,定义分类模板,样本数目,:,一般选择,45,倍波段数的训练样本。,监督分类,定义分类模板,监督分类,分类模板评价（类别的分类性）,2000,表明类之间的分离度非常好，,1900,以上表明类之间分离度较好，,1700,以下表明类之间分离度较差。,监督分类,分类模板评价（可能性矩阵）,如果误差矩阵小于,85%,，分类模板需要重新建立。,监督分类,执行分类,监督分类,分类后处理,监督分类,分类重编码（,Recode,）,对于监督分类规范类别序号，便于影像之间比较；,对于非监督分类，将相似或类似的分类进行合并。,分类精度评估,将专题分类图像中的特定像元与已知分类的参考像元进行比较，实际工作中常常是将分类数据与地面真值、先前的试验地图、航空相片或其它数据进行对比的途径之一。,第一步：在视窗中打开参考图像,第二步：启动精度评估对话框,第三步：打开分类专题图像,第四步：参考图像视窗与精度评估视窗相连接,第五步：精度评价对话框中设置随机点的色彩,第六步：产生随机点,分类精度评估,第七步：显随机点,第八步：输入参考点的实际类别值,第九步：,设置分类评价报告输出环境及输出分类评价报告,分类评价报告,K0.8,分类精度很高,0.4-0.8,分类精度中等,KTM4+TM5 & TM4/TM2TM4+TM5 & TM4/TM2TM4+TM5 & TM4/TM2TM4+TM5 & TM4/TM20.88,五、遥感专题制图,ERADS IMAGINE,的专题地图编辑器,(Map Composer),是一种所见即所得编辑器，用于产生相当于地图质量的图像和演示图，这种地图可以包含单个或多个栅格图像层、,GIS,专题图层、矢量图形层和注记层。同时，地图编辑器允许您自动生成文本、图例、比例尺、格网线、标尺点、图廓线、符号及其它制图要素。,开,始,地图图面,设计,准备制图数据,启动地图,编辑器,确定专题,制图范围,放置图面,整饰要素,地图打印,输出,结束,（,1,）在视窗中打开所有要输出的数据层,遥感专题制图,（,2,）产生专题制图文件,遥感专题制图,（,3,）绘制地图图框,遥感专题制图,（,4,）绘制地图指北针,遥感专题制图,（,5,）绘制地图比例尺,遥感专题制图,（,6,）绘制地图图例,遥感专题制图,（,7,）放置地图图名,遥感专题制图,（,8,）绘制图廓线,遥感专题制图,（,9,）地图打印输出,六、,自动配准,AutoSync,ERDAS IMAGINE 9,中增加的模块，提供的自动影像匹配工具保证了各种不同技术水平的用户都能够方便地完成专业的配准工作，包括地理参考影像配准和影像边缘匹配功能。,地理参考影像配准,影像边缘匹配,自动配准工程,自动配准工作区,自动配准,AutoSync,（,1,）创建新的工程,自动配准,AutoSync,（,2,）添加配准与参考影像,自动配准,AutoSync,（,2,）设置工程属性,（,3,）生成,APM,（,Automatic point measurement,）,自动配准,AutoSync,（,4,）设置配准模型,（,5,）运行模型,七、智能变化检测,DeltaCue,DeltaCue,是,ERDAS IMAGINE 9,中新增的模块。可以简化变化检测过程的复杂性，更快地从影像数据中提取出变化的结果信息。主要用于强调或识别不同时间段所获取的影像上发生变化的信息。,以基于工程的工作流程来管理数据预处理、变化检测、变化滤波、变化结果查看以及解译。,智能变化检测,DeltaCue,（,1,）创建新的工程,（,2,）影像裁剪,（,4,）选择变化检测算法,（,3,）影像归一化,智能变化检测,DeltaCue,（,5,）变化滤波,（,6,）输出,八、其它遥感图像处理软件介绍,ENVI,PCI,e,Cogntion,ERDAS,是个大而全的软件，与,GIS,（,ESRI ARC,系列）融和很好。,ENVI,是做遥感的专家编写的软件，在科研方面它走的非常靠前，对于专题图象，地物成分分析比较擅长。,PCI,在图像处理方面很有特色，侧重于微波遥感图象的处理。,e,Cogntion,对于高分辨率的遥感图象处理比较有优势。,ENVI,ENVI (The Environment for Visualizing Images),遥感影像处理软件是美国,ITT,公司的旗帜产品，由遥感领域的科学家采用采用交互式数据语言,IDL(Interactive Data Language),开发的一套处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。完全由,IDL,开发，方便灵活，可扩展性强。,有两种类型的,ENVI,环境,ENVI/IDL,完全开发版本和,ENVI,运行环境（,ENVI RT,）。,ENVI,专业用户可以通过,ENVI/IDL,自定义所需的命令行功能。,ENVI RT,提供所有的,ENVI,功能，但不带有底层,IDL,开发平台，不能编写自定义程序。,两种环境为不同层次的用户提供了完整的影像处理工具，以满足大多数用户的专业应用需求。,ENVI,一体化遥感工具包,归档,制图工具,矢量工具,地形工具,高光谱工具,分类工具,预处理工具,雷达工具,ENVI-,模块组成,ENVI,采用模块化设计，它齐全的遥感影像处理功能连同丰富的二次开发函数库，组成了非常全面的影像处理系统。此外,ENVI,系统还拥有,FLAASH,、,DEM,、异常地物提取、,SARscape,等扩展功能模块，可满足更高级用户需求。,ENVI,独有的大气校正模块,-FLAASH,，使用了目前精度最高的大气辐射校正模型,MODTRAN 4+,辐射传输模型，基于像元进行校正。可以处理各种高,(,多,),光谱、卫星和航空数据,(860nm/1135nm),，还能校正垂直成像数据和侧视成像数据。,大气校正模块,-FLAASH,从,ASTER,、,SPOT5,、,IKONOS,、,QuickBird,、,OrbView-3,及航片的立体像对中创建,DEM,，提取完成后可以使用,DEM,编辑工具对,DEM,进行局部编辑。,DEM,模块全面支持,RPC,模型参数，尽可能用最少的地面控制点达到有效精度；此外还可以交互量测特征的高度或者是收集,3D,特征并导出为,3D Shapefile,格式文件。,DEM,自动提取模块,ENVI-,模块组成,快速在影像中定位异常发生区域，帮助用户在更小的范围内快速准确地提取有用信息,。,ENVI-RX,异常探测工具,在,ENVI,原有雷达处理模块的基础上，开发的用于,InSAR/SAR,数据处理的专业工具。,SARscape,模块进一步增强了,ENVI,对雷达数据处理的能力。专门用于处理合成孔径雷达数据。,ENVI SARscape,模块,根据影像空间和光谱特征，基于面向对象的影像分析模式，从高分辨率全色或者多光谱数据中提取信息。,特征提取模块,ENVI-,模块组成,SPEAR,模块,向导式的信息提取，在以前各种复杂的功能模块的基础上，通过流程向导的方式进行信息提取，所有子模块界面，左边是使用方法说明，右边是具体操作过程。,RemoteView,是北美和欧洲国家广泛应用于提取影像信息的强大工具，它能够快速浏览,GB,级影像数据，并拥有丰富的多光谱分析工具。,ENVI RemoteView,模块，作为,RemoteView,和,ENVI,两个软件之间的桥梁，能够为,RemoteView,软件的用户增加,ENVI,强大的高光谱数据可视化和分析功能，同时,ENVI,用户也能够利用,RemoteView,软件的强大功能进行影像浏览和分析处理。,ArcGIS ENVI,格式读取模块,为,ArcGIS 8.X(,或更高,),软件提供的扩展模块，它使,ArcGIS,能够访问,ENVI,格式的影像文件。,ENVI,影像文件格式包括一个二进制文件以及一个相关联的,ASCII,码头文件。头文件中包含了用于读取影像数据的必要信息。,ENVI RemoteView,模块,PCI Geomatica,PCI Geomatica,软件是由加拿大政府和加拿大遥感中心直接支持，,PCI,公司的开发的遥感图像处理软件，当前最新版本,Geomatica10.2,已经集成了遥感影像处理、专业雷达数据分 析、,GIS/,空间分析、制图和桌面数字摄影测量系统，成为一个强大的生产工作平台,并且重组了模块构成，使得软件模块更面向应用而且简洁。,PCI Geomatica,遥感图像处理软件是目前所有图像处理软件中正射处理效果较好、精确度较高的遥感图像处理软件，由于取得了常见商用卫星的飞行轨道及传感器参数，因此支持严格的卫星轨道模型，能获得高精度的正射校正结果。,PCI Geomatica,模块组成,桌面系统分为主模块与扩展模块，主模块分为基础级和专业级两级（根据需要二选一），主模块配上不同的扩展模块可以构成不同系统配置来满足不同客户的需要。,PCI Geomatica-,基础级主模块,基础级主模块包括,:,Geomatica Focus,工作环境，基于文件的可视化工具。,Geomatica OrthoEngine,技术支持下的影像几何校正和影像拼接生产。,生产地图产品。,o,影像增强,o,滤波,o,重采样，重投影和剪裁,o,大气校正,o,基于像素的影像分类,o,上下文,/,模糊分类,o,神经网络分类,o,光谱分离,o,属性的浏览，编辑，查询功能,o,制图功能,标准影像处理功能包括：,PCI Geomatica -,专业级主模块,专业级主模块是一个完全的产品包，包含,Geomatica,基础级核心模块的所有功能及以下功能：,交互式的空间分析工具,o,多图层缓冲区生成,o,基于属性合并数据,o,高级空间，统计分析叠加向导,雷达分析,o,雷达亮度生成,o,雷达后向散射校正,o SAR,影像变化监测,o,纹理分析,o SAR,噪点滤波,o,机载雷达处理工具,高光谱数据分析包括,o,全面的元数据支持,o,基于模型的高级大气校正,o,光谱融合和分离,o,光谱角制图,o,散点图和光谱图,全面的自动化桌面环境,o,可视化工作流程，建模工作环境,o,高效的批处理能力,o,命令行脚本和建模语言,PCI Geomatica -,扩展模块,严格的模拟,/,数字相机的几何校正模型，以用于生产正射航空影像。,(,手持商业相机、高端的制图相机,),航空影像正射校正模块,卫星影像正射纠正模块,严格的有理函数模型，以校正影像畸变，并生成正射卫星影像。（,CARTOSAT-1,、,GeoEye-1,、,ORBVIEW-3,、,QUICKBIRD,、,WorldView-1,）,包包含严谨的有理函数模型，用于进行变形补偿，生产正射校正雷达影像。（,ALOS PALSAR,、,Cosmo-Skymed,、,Radarsat-2,、,TerraSAR-X,）,雷达数据正射校正模块,大规模影像正射生产模块,OrthoEngine,生产工具整合了自动化的卫星、航空影像正射校正和拼接工具 。包含了自动采集航空相片框标和影像与影像间的连接点，自动为影像配准采集地面控制点（,GCPs,），以及自动影像拼接，包含自动色彩平衡和分割线选择。,PCI Geomatica -,扩展模块,DEM,自动提取模块,基于立体航空像对、立体像对和,RADAR,数据创建数字高程模型（,DEM,）。,全色锐化影像融合,将低分辨率的多光谱数据和高分辨率的全色影像融合生产出高分辨率多光谱影像。,认证,NITF,转换模块,GDB,技术可以直接读取,/,写入栅格，矢量和支持格式列表中的具有的数据格式。通过,GDB NITF,认证的组件允许用户读取和写入多种经,NITFS,认证的数据格式。,SAR,极化分析模块,一个全面的工具包，读取辐射和几何元数据来提供目标选择，目标分析和数据处理，专为极化,SAR,数据设计,PCI Geomatica -,扩展模块,LiDAR,数据处理模块,高性能的,LiDAR,数据管理，分析和可视化工具。功能包含数据整合，影像增强，,3D,可视化和栅格数据的地理参考，批处理。,智能地物要素提取模块,一个独立的、具有友好界面的应用软件。集成了交互式和智能的编辑工具与先进的影像分析技术和机器学习技术。可以通过从卫星影像或航片中提取视觉要素，将影像转变为信息。,地理栅格数据接口模块,一个桌面版产品，用于提取，变换和读取影像数据及与之相关联的元数据到,Oracle,空间数据库,10g,和,11g,。,e,Cogntion,eCognition,德国,Definiens Imaging,公司开发的智能化影像分析软件。是世界上第一个面向对象,模仿人类思维进行影像智能分析和信息提取的专业软件。采用决策专家系统支持的模糊分类算法，突破了传统商业遥感软件单纯基于光谱信息进行影像分类的局限性，提出了面向对象的分类方法，大大提高了高空间分辨率数据的自动识别精度。,eCognitions,所采用的面向对象的信息提取方法，针对的是对象而不是传统意义上的像素，充分利用了对象信息（色调、形状、纹理、层次），类间信息（与邻近对象、子对象、父对象的相关特征）。,创始人：格尔德,宾宁（德语：,Gerd Binnig,，,1947,年,7,月,20,日法兰克福），德国物理学家，,1986,年获得诺贝尔物理学奖。,1994,年，组建了,Delphi2 Creative Technologies GmbH,公司，后改名,Definiens GmbH,。,e,Cogntion -,组件,eCognition 8,系列提供了,3,种不同的组件，它们可以单独使用，也可以组合应用于解决极具挑战性的图像分析任务。,eCognition Developer,eCognition Architect,eCognition Server,一个为快速图像分析提供解决方案的集成开发环境平台，无受限制的提供,DCNL,（,Definiens Cognition Network Language,）全部功能，以帮助开发针对新图像分析任务的解决方案。所开发的自动图像分析解决方案可以被保存在独立式和分布式的环境中，从而调用,eCognition Server,来分析,。,能够使非技术专业知识的用户轻松配置、校准和执行在,Cognition Developer,中创建的图像信息提取工作流程。,提供了一个批量且能并行处理图像分析工作的环境。,e,Cogntion -,功能和特点,基于图像对象分析的工具和算法的卓越集成,按用户具体分工量身打造的不同客户端版本软件,具有独立的开发环境,充分整合当前工作流程,工作流程能够从单一的桌面生产扩展到企业级生产,提供软件开发工具包（,SDK,）,可在线访问规则集资源,易于使用的工作流程向导,e,Cogntion ,分类,主要分类过程：,1.,分割,分割是面向对象分类的前提，多尺度分割是影像对象提取的专利技术，可以根据目标任务和所用影像数据的不同以任意选定的尺度分割出有意义的影像对象原型 。,2.,分类,多尺度分割的结果是影像对象层次网络，每一层是一次分割的结果，影像对象层次网络在不同的尺度同时表征影像信息 。,3.,导出,导出分类结果 。,提供的专业分类工具,* 多源数据融合 * 多尺度分割* 基于样本的监督分类 * 基于知识的模糊分类* 人工分类 * 自动分类,Erdas,ERDAS Field Guider,Erdas,遥感数字图像处理实验教程,遥感原理学习,孙家抦,“,遥感原理与应用,”,赵英时,“,遥感应用分析原理与方法,”,陈晓玲等译,“,遥感数字影像处理导论,(,第三版）,”,Remote Sensing of the Environment: An Earth Resource Perspective,学习资源,谢 谢,