Experimento 16 Procesamiento de fusión de imágenes de teledetección multibanda

Propósito experimental

Comprender el propósito y las condiciones de implementación técnica del procesamiento de fusión de datos de imágenes de teledetección multibanda de baja resolución espacial y datos de imágenes de teledetección de banda única de alta resolución espacial, y experimente intuitivamente los resultados del procesamiento de fusión Mejore el efecto de "aprovechar las fortalezas y evitar debilidades" de las imágenes, domine las cuatro operaciones principales de procesamiento de fusión de la función Transformar y profundice su comprensión de los principios y funciones del procesamiento de mejora de fusión. Domine las cuatro operaciones principales de procesamiento de fusión de la función Transformar y profundice su comprensión de los principios y funciones del procesamiento de mejora de fusión.

Contenido experimental

(1) Utilice la función Transformar de ENVI para procesar imágenes de detección remota de alta resolución IKONOS de la ciudad de Baiyin, provincia de Gansu, como se muestra en la siguiente figura: ①Transformación HSV fusión; ②fusión de Brovey; ③fusión de PCA; ④fusión de Gram-Schmidt.

(2) Análisis comparativo de cuatro imágenes de fusión diferentes.

3. Requisitos experimentales

① Se permite seleccionar el número de soluciones de procesamiento de fusión de acuerdo con el tiempo experimental, pero la fusión de transformación HSV debe completarse ② si hay más; que dos fusiones, se requieren fusiones diferentes. Análisis comparativo de los resultados del método de fusión; ③ Si solo hay una fusión, se requiere un análisis comparativo de la imagen fusionada y la imagen compuesta RGB.

IV.Condiciones técnicas

①Microcomputadora; ②Imagen IKONOS de la ciudad de Baiyin, provincia de Gansu; ③Software ENV I (versión 6.0 o superior) y software ACDSee (versión 4.0 o superior). arriba) .

V. Pasos experimentales

La fusión de imágenes de teledetección se refiere al proceso de generar nuevas imágenes a partir de imágenes de teledetección de múltiples fuentes de acuerdo con un determinado algoritmo en un sistema de coordenadas geográficas específico. La fusión de imágenes no sólo puede mejorar la resolución espacial de imágenes multiespectrales, sino también preservar sus características multiespectrales. Los cuatro algoritmos de fusión seleccionados para este experimento son la transformada HSV, la transformada de color de Brovey, la fusión PCA y la transformada de Gram-Schmidt. Los pasos de operación específicos son los siguientes:

Seleccione "Filegt; Abrir archivo de imagen" en la barra de menú principal de ENVI. Aparecerá la ventana del directorio de archivos. Transfiera los cuatro datos de banda multiespectral y banda panorámica de IKONOS en Baiyin. Ciudad, provincia de Gansu a la ventana "Lista de bandas disponibles". Lista de bandas disponibles".

(1) HSV fusion.

①Seleccione "Transform>Image Shraepning>HSV" en la barra de menú principal de ENVI, como se muestra en la Figura 16-1 Pantalla. , aparece el cuadro de diálogo "Seleccionar entrada RGB", como se muestra en la Figura 16-1. ENVI proporciona dos métodos para seleccionar bandas: seleccione tres bandas para la transformación de la imagen en color abierta o de la lista de bandas disponibles, seleccione cualquiera. Haga clic en ". Aceptar" después de seleccionar este método.

2) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Archivo de entrada de alta resolución" (Figura 16-2), seleccione la banda de entrada a todo color de alta resolución espacial y luego haga clic en Hacer clic Haga clic en el botón "Aceptar" para continuar con el siguiente paso.

3) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Parámetros de nitidez HSV" (Figura 16-3), seleccione el método de remuestreo en el menú desplegable "Remuestreo". Vaya a "Archivo" o "Memoria", haga clic en el botón "Aceptar" para iniciar el procesamiento y los resultados del procesamiento se mostrarán en la lista de bandas disponibles.

Figura 16-1 Cuadro de diálogo Seleccionar entrada RGB. box

Figura 16-2 Cuadro de diálogo de archivo de entrada de alta resolución

(2) Fusión Brovey (fusión de normalización de color).

1) Seleccione "Transformar gt; Nitidez de imagen gt; Color normalizado (Brovey)" en la barra de menú principal de ENVI, como se muestra en la Figura 16-1, aparece el cuadro de diálogo "Seleccionar entrada RGB". En el cuadro de diálogo "Seleccionar entrada RGB", ENVI proporciona dos métodos para seleccionar bandas: desde la imagen en color abierta o desde la lista de bandas disponibles seleccionando tres bandas para la conversión. Seleccione cualquier método y haga clic en el botón "Aceptar".

2) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Archivo de entrada de alta resolución" (Figura 16-2), seleccione una banda de entrada a todo color de alta resolución espacial y luego haga clic en el botón "Aceptar" para continuar con la siguiente paso.

3) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Parámetros de nitidez de normalización de color" (Figura 16-4), seleccione el método de remuestreo en el menú desplegable "Resmaplnig". Método de muestreo. Seleccione la salida a "Archivo" o "Memoria", haga clic en el botón "Aceptar" para iniciar el procesamiento y los resultados del procesamiento se mostrarán en la lista de cinta disponible.

(3) Fusión PCA.

1) Seleccione "Transformar>Nitidez de imagen>Nitidez espectral de PC" en la barra de menú principal de ENV. Como se muestra en la Figura 16-5, cuando aparezca el cuadro de diálogo "Seleccionar archivo de entrada multibanda de baja resolución espacial", seleccione el archivo de entrada multibanda de baja resolución en "Seleccionar archivo de entrada". Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Seleccionar archivo de entrada multibanda de baja resolución espacial", seleccione el archivo de entrada multiespectral de baja resolución en "Seleccionar archivo de entrada". Si es necesario, puede seleccionar cualquier subconjunto espacial. Haga clic en el botón "Aceptar". una vez completada la selección.

Figura 16-3 Cuadro de diálogo Parámetros de fusión HSV

Figura 16-4 Cuadro de diálogo Parámetros de fusión "Parámetros de Sharpeni de normalización de color"

Figura 16-5 Seleccionar bajo Cuadro de diálogo Archivo de entrada multiespectral de resolución espacial.

2) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Archivo de entrada de alta resolución", seleccione la banda de entrada pancromática de alta resolución espacial, utilice el método de selección de archivos ENVI estándar para crear un subconjunto espacial y haga clic en el botón "Aceptar". para ingresar al siguiente paso.

3) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Parámetros de nitidez espectral de PC", seleccione el método de remuestreo para la imagen multiespectral de baja resolución en el menú desplegable "Remuestreo". Como se muestra en la Figura 16-6, seleccione "Salir a archivo o memoria", haga clic en el botón "Aceptar" para iniciar el procesamiento y los resultados del procesamiento se mostrarán en la lista de bandas disponibles.

Figura 16-6 Cuadro de diálogo de parámetros de fusión de espectro de PC

(4) Fusión de transformada de Glan-Schmidt.

1) Seleccione "Transformar>Nitidez de imagen>Nitidez espectral Gram-Schmidt" en la barra de menú principal de ENVI. Como se muestra en la Figura 16-5, cuando aparezca el cuadro de diálogo "Seleccionar archivo de entrada multibanda de baja resolución espacial", seleccione baja resolución del archivo de entrada multibanda "Seleccionar archivo de entrada". Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Seleccionar archivo de entrada multibanda de baja resolución espacial", seleccione "Archivo de entrada multibanda de baja resolución espacial" en "Seleccionar archivo de entrada". Si es necesario, puede seleccionar cualquier subconjunto espacial y haga clic en Aceptar después de ". La selección está completa.

2) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Archivo de entrada de alta resolución", seleccione la banda de entrada pancromática de alta resolución espacial y utilice el método de selección de archivos ENVI estándar para crear un subconjunto espacial, haga clic en el botón Aceptar para ingresar. Siguiente paso.

3) Cuando aparezca el cuadro de diálogo "Parámetros de nitidez espectral Gram - Schmidt" (Figura 16-7), seleccione la opción "Seleccionar método para panorámica de baja resolución" (Método de selección de cambio de resolución)". Seleccione la opción "Seleccionar un método para panorámica de baja resolución" y seleccione un método para construir una imagen de banda pancromática de baja resolución. El método para construir una imagen de banda pancromática de baja resolución es el siguiente: Promediar los archivos de entrada multiespectrales de baja resolución. seleccionado en el paso 2 para construir una imagen de banda pancromática de baja resolución ② Ingrese otra imagen de banda pancromática multiespectral de baja resolución ③ Use el sensor para construir una imagen de banda pancromática multiespectral de baja resolución; Imagen de banda pancromática de resolución. Crear una nueva imagen de banda pancromática multiespectral de baja resolución a partir de un tipo de sensor seleccionado para que la imagen fusionada sea datos calibrados radiométricamente y ④ Utilice una función de filtro definida por el usuario;

Seleccione el método de remuestreo de imágenes multiespectrales de baja resolución en el menú desplegable Remuestreo. Como se muestra en la Figura 16-7, seleccione la salida a "Archivo" o "Memoria", haga clic en el botón Aceptar y el resultado aparecerá en la lista de bandas disponibles.

Figura 16-7 Cuadro de diálogo del parámetro de fusión espectral Glan-Schmidt

(5) Utilice los cuatro métodos anteriores para fusionar los datos de detección remota del satélite IKONOS de la ciudad de Baiyin, provincia de Gansu y guarde cada uno de los resultados de los métodos de fusión y guarde los resultados de cada método de fusión en formato JPEG, guardando los resultados en su propia carpeta de trabajo.

VI.Informe del experimento

(1) Describir brevemente el proceso experimental.

(2) Responda las siguientes preguntas: ¿Cuáles son las funciones de los datos pancromáticos y los datos multibanda en el procesamiento de fusión de imágenes? (2) Los pasos de operación de la fusión HSV se dan mediante diagramas de bloques. (3) Utilice el software Photoshop para mostrar cuatro imágenes de fusión, a saber, fusión por transformación HSV, fusión Brovey, fusión PCA y fusión Gram-Schmidt, y analice sus características y efectos de mejora de la imagen.

Consulte el Apéndice 1 para conocer el formato del informe experimental.