1、 ERDAS IMAGINE Professional 操作手册 目 录 第一章 ERDAS Imagine 软件概述 . 3 1 1 ERDAS IMAAGINE 软件概述 . 3 1 1 1 IMAGINE Essentials 级 . 3 1 1 2 IMAGINE Advantage 级 3 1 1 3 IMAGINE Professional 级 3 1 1 4 IMAGINE 动态连接库 3 1 2 启动 ERDAS IMAGINE 2011 . 4 1 3 ERDAS IMAGINE 功能体系 . 5 第二章 图像显示 . 6 2 1 图像显示视窗 6 2 2 图像显示 6 第三
2、章 数据输入 9 3 1 单波段二进制图像数据输入 9 3 2 组合多波段数据 . 10 第四章 数据预处理 . 12 4 1 图像几何校正 . 12 4 2 图像拼接处理 . 18 4 3 图像分幅裁剪 . 29 4 3 1 规则分幅裁剪 29 4 3 2 不规则分幅裁剪 31 第五章 图像增强处理 . 33 5 1 图像增强处理的基本内容 . 33 5 2 图像空间增强 . 33 5 2 1 空间增强 33 5 2 2 卷积增强处理 33 5 2 3 纹理分析 34 5 3 辐射增强处理 . 36 5 3 1 辐射增强 36 5 3 2 查找表拉抻处理 36 5 3 3 直方图均衡化处理
3、37 5 4 光谱增强处理 . 39 5 4 1 光谱增强处理的功能 39 5 4 2 主成份变换 39 5 4 3 缨帽变换 41 5 4 4 色彩变换 43 第六章 非监督分类 . 45 6 1 图像分类简介 . 45 6 2 非监督分类 . 45 6 2 1 分类过程 46 6 2 2 分类评价 48 第七章 监督分类 . 52 7 1 定义分类模板 . 52 7 2 评价分类模板 . 58 7 2 1 分类预警评价 58 7 2 2 可能性矩阵 61 7 2 3 由特征空间模板产生图像掩膜 62 7 2 4 模板对象图示 63 7 2 5 直方图方法 65 7 2 6 类别的分离性 6
4、6 7 3 执行监督分类 . 68 7 4 评价分类结果 . 71 7 4 1 分类叠加 71 7 4 2 阈值处理 71 7 4 3 分类重编码 74 7 4 4 分类精度评估 76 7 5 分类后处理 . 79 7 5 1 聚类统计 79 7 5 2 过滤分析 81 7 5 3 去除分析 82 7 5 4 分类重编码 83 第一章 ERDAS Imagine 软件概述 1 1 ERDAS IMAAGINE 软件概述 ERDAS IMAGINE是美国 ERDAS公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统软件。 ERDAS IMAGINE是以模块化的方式提供给用户的，可使用户根据自己的应用要求、
5、资金情况合理地选择不同功能模块及其不同组合，对系统进行剪裁，充分利用软硬件资源，并最大限度地满足用户的专业应用要求。 ERDAS IMAGINE面向不同需求的用户，对于系统的扩展功能采用开放的体系结构，以 IMAGINE Essentials、 IMAGINE Advantage， IMAGINE Professional的形式为用户提供了低、中、高三档产品架构，并有丰富的功能扩展模块供用户选择，使产品模块的组合具有极大的灵活性。 1 1 1 IMAGINE Essentials 级 IMAGINE Essentials是一个花费极少的，包括有制图和可视化核心功能的图像工具软件。借助 IMAG
6、INE Essentials可以完成二维三维显示、数据输入、排序与管理、地图配准、专题制图以及简单的分析。可以集成使用多种数据类型，并在保持相同的易于使用和易于剪裁的界面下升级到其它的 ERDAS产品。 1 1 2 IMAGINE Advantage 级 IMAGINE Advantage是建立在 IMAGINE Essential级基础之上的，增加了更丰富的栅 格图像 GIS分析和单张航片下正射校工等强大功能的软件。 IMAGINE Advantage为用户提供了灵活可靠的用于栅格分析、正射校正、地形编辑及图像拼接工具。简而言之， IMAGINE Advantage是一个完整的图像地理信息系
7、统。 1 1 3 IMAGINE Professional 级 IMAG1NE Professional是面向从事复杂分析，需要最新和最全面处理工具，经验丰富的专业用户。 Professional是功能完整丰富的图像地理信息系统。除了 Essentia1s和 Advantage中包含的功能以外， IMAG1NE Professional还提供轻松易用的空间建模工具（使用简单的图形化界面），高级的参数非参数分类器，知识工程师和专家分类器，分类优化和精度评定，以及雷达图像分析工具。 1 1 4 IMAGINE 动态连接库 ERDAS IMAGINE中支持动态连接库（ DLL）的体系结构。它支持目标
8、共享技术和面向目标的设计开发、提供一种无需对系统进行重新编译和连接而向系统加入新功能的手段，并允许在特定的项目中裁剪这些扩充的功能。 动态连接库： （ 1）图像格式 DLL提供对多种图像格式文件无需转换的直接访问，从而提高易用性和节省磁盘空间。支持的图像格式包括： IMAGINE、 GRID、 LAN G1S、 TIFF （ GeoTIFF）、 GIF、 JFIF（ JPEG）、 FIT和原始二进制格式。 （ 2）地形模型 DLL提供新类型的校正和定标（ calibration），从而支持基于传感器平台的校正模型和用户 裁剪 模型。这部分模型包括： Affine、 polynomial、 Ru
9、bber sheeting、TM、 SPOT、 Single frame Camera等。 1 2 启 动 ERDAS IMAGINE 2011 在程序菜单中选择 ERDAS IMAGINE 2011， ERDAS IMAGINE 开始启动运行 ， ERDAS IMAGINE 2011界面 自动打开， 见下图 工具面板 数据组织检索面板 目录管理面板 视窗 状态栏 1 3 ERDAS IMAGINE 功能体系 根据 ERDAS IMAGIN系统功能，常规遥感图像处理与遥感应用研究的工作流程，用下图所示的框图， 具体 说明 ERDAS IMAGINE的 功能体系 第二章 图像显示 2 1 图像显
10、示视窗 启动 ERDAS IMAGINE 2011后，系统会自动打开一个二维视窗（ Viewer） ， 如下图所示。 图像显示视窗（ Viewer）是显示栅格图像、矢量图形、注记文件、 AOI等数据层的主要窗口， 在应用过程中可以随时添加新的视窗。 2 2 图像显示 第一步：启动程序 有两种方法启动程序： 1）、 工具面板中 选择 File | Open | Raster Layer，打开 Select Layer To Add对话框（见下图）。 2）、用鼠标在视窗中右击，选择 Open Raster Layer打开 Select Layer To Add对话框（见下图）。 第二步：确定文件
11、Select Layer To Add对话框中的 File选项用于图像文件的确定，可选择图像文件的路径、文件类型及名称 。 第三步：设置参数 在 Select Layer To Add对话框中点击 Raster Options，进入 参数 设置状态， 如下图所示。 各项参数具体内容及实例，如下表所示。 第四步：打开图像 参数设置完后， 在 Select Layer To Add 对话框中，点击 OK，打开所确定的图像，视窗中显示该图像 。 第三章 数据输入 从地面站购买的 TM图像数据或其它图像数据，须按照 Generic Binary数据格式输入。 3 1 单波段二进制图像数据输入 在 ER
12、DAS 图标工具面板中，点击 Manage Data| Import Data打开 Import 对话框，如图所示。并做如下的选择： 选择数据输入类型（ Type）为普通二进制： Generic Binary 确定输入文件路径及文件名（ Input File） 确定输出文件路径及文件名（ Output File） 单击 OK 按钮，出现 Import Generic Binary Data 对话框，见下图 在 Import Generic Binary Data对话框中定义下列参数： 数据格式（ Data Format） :BSQ 数据类型（ Data Type） :Unsigned 8 Bi
13、t 数据文件行数（ Row） :5965 数据文件列数（ Cols） :6967 文件波段数量（ Bands） :1 保存参数设置（ Save Option） :* gen OK退出 Save Option File OK 执行输入操作。 上图为进程状态条， 当进程为 100%时，单击 OK完成数据输入。 重复上述过程，可依此将多波段数据全部输入，转换为 IMG 文件。 3 2 组合多波段数据 为了图像处理与分析，需要将上述转换的单波段 IMG文件组合为一个多波段图像文件。 第一步： 在 ERDAS工具面板 中，点击 Raster| Spectral |Layer Stack， 打开 Laye
14、r Selection and Stacking的对话框 ，见下图 第二步：在 Layer Selection and Stacking对话框中，依此选择并加载（ Add）单波段 IMG图像： 输入单波段图像文件（ Input File: * img） :band1 imgAdd 输入单波段图像文件（ Input File: * img） :band2 imgAdd 将所有的波段图像文件都加载进去 输入组合多波段图像文件（ Output File:* img） :bandstack img 单击 OK 执行并完成波段组合。 第四章 数据预处理 在应用遥感技术获取数字图像的过程中，必然会受到太阳
15、辐射、大气传输、光电转换等一系列环节的影响，同时还受到卫星姿态与轨道、地球的运动与地表形态、传感器的结构与光学特性的影响，从而引起数字遥感图像存在辐射畸变与几何畸变。因此，遥感数据在接受之后与应用之前，必须进行辐射校正与几何校正。几何校正处理之后需要开展的工作，就是根据研究区域空间氛围进行图像的裁剪或者镶嵌处理，并根据需要进行图像投影变换处理，为随后的图像分类处理与空间分析做准备。 4 1 图像 几何校正 第一步：显示 图像 文件 在视窗中打开需要校正的 图像 tmAtlanta img 第二步：启动几何校正模块 在工具面板中点击 Multispectral| Control Points 打
16、开 Set Geometric Model对话框 选择多项式几何校正模型 PolynomialOK 程序自动打开 Multipoint Geometric Correction对话框和 GCP Tool Reference Setup对话框 ，见下图 选择 Image Layer（ New Viewer） 点击 OK 程序自动打开 Reference Image Layer提示框。 选择 参考影像 panAtlanta img， 点击 OK，程序自动弹出 Reference Map Information对话框，如下图所示： 点击 OK， 程序自动弹出 Polynomial Model Pro
17、perties对话框，见 下图： 在 Polynomial Order后面的文本框中输入 2，点击 Apply，单击 Close按钮，程序自动打开采集控制点对话框 GCP的具体采集过程 ： 在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和相当重要的工作，具体过程如下： 在工具 面板中点击 select GCP 图标 ，进入 GCP选择状态 在 GCP数据表中输入 GCP的颜色（设置比较明显的颜色） 在 左视窗 中移动关联方框位置，寻找明显地物特征点 （如：道路交叉点） ，作为输入GCP 在 GCP工具对话框中点击 Great GCP图标 ， 在 左边 局部放大窗口中单击定点， GCP数据表将记
18、录一个输入的 GCP，包括编号、标识码、 X、 Y坐标 在工具面板中点击 select GCP 图标 ，重新进入 GCP选择状态 在 GCP数据表中参考 GCP的颜色（设置比较明显的颜色） 在右视窗中移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考 GCP 在 GCP工具对话框中点击 Great GCP图标 ，在右边局部放大窗口中单击定点，系统将自动把参考点的坐标（ X Reference， Y Reference）显示在 GCP数据表中 在工具面板中点击 select GCP 图标 ，重新进入 GCP选择状态，并将光标移回到左视窗，准备采集另一个输入控制点 不断重复上述步骤，采集若干 GCP
19、，直到满足所选的几何校正模型 为止 。 图像 重采样 在工具面板中单击 Image Resample 图标 打开 Image Resample 对话框，并定义重采样参数。 输出图像文件名 （ output file） ： rectify img 选择重采样方法 （ Resample Method） ： Nearest Neighbor 定义输出像元大小 （ Output Cell Size） ： X： 30 Y： 30 设置输出统计中忽略零值 选择 OK启动重采样进程，并关闭 Image Resample 对话框 检校校正结果 检校校正结果的基本方法是：在一个视窗中打开两幅影像，一幅是校正后的
20、影像，一幅是当时的参考影像，通过卷帘或者闪烁目视定性检验，具体过程如下： 在视窗菜单条中单击 File |Open |Raster Option命令，选择 参考 图像文件 panAtlanta img，再次单击 File |Open |Raster Option命令，选择校正后的图像 rectify img 注意： 在加载此影像时，一定要取消选中 Clear Display 单击 Home| Swipe| Swipe， 出现 Viewer Swipe对话框，如图所示 其中卷帘的移动方式有垂直和水平两种，还可以通过自动播放实现卷帘移动 4 2 图像 拼接处理 启动 图像 拼接工具 在 ERDAS
21、图标面板工具条中，点击 Raster| Mosaic| MosaicPro打开 MosaicPro视窗 见下图 。 加载 需要镶嵌的图像 在 Mosaic Tool视窗菜单条中， Edit|Add images， 或者在工具条中单击 Add image图标打开 Add Images for Mosaic 对话框。 确定图像文件名为 wasia1_mss img 打开 Image Area Options 选项卡，见下图 选中 Compute Active Area单选按钮（计算有效图像范围） 单击 Set按钮，打开 Active Area Options对话框，见下图 单击 OK，计算有效图像
22、范围 重复前面几步，加载图像 wasia2_mss img和 wasia3_mss img，加载图像后的界面如下图所示 在图像列表（ Image List）中显示了加载的图像信息，见上图 如果图像列表中没有在 MosaicPro视窗底部自动显示，单击 Edit |Show Image Lists命令 在图像列表中单击每一幅图像的可视属性列 Vis 单击 View |Show Raster命令或者单击工具条中的 图标，图像显示在窗口中，见下图 绘制和编辑镶嵌多边形 在 Mosaic工具条中单击图标 ，打开 Seamline Generation Options对话框，见下图 选中 Most Na
23、dir Seamline单选按钮，单击 OK按钮 单击图标 ，可以放大镶嵌线区域 单击图标 ，可以绘制和编辑镶嵌多边形 图像色彩调整 在 MosaicPro菜单中单击 Edit| Color Corrections命令，或者在 MosaicPro工具条中单击图标 ，打开 Color Corrections对话框，见下图 选中 Use Color Balancing复选框 单击右侧的 Set 按钮，打开 Set Balancing Method 对话框，见下图 选中 Manual Color Manipulation单选按钮 单击右侧的 Set按钮，打开 Mosaic Color Balanci
24、ng窗口，见下图 单击 Reset Center Point按钮 选中 Per Image单选按钮 选择表面方法（ Surface Method）为 Linear 单击 Compute Current按钮 单击 Preview按钮，见下图 单击 Accept按钮，接受设置的参数 通过上面的图标 、 选择图像，重复前面几步，对另外两幅图像进行色彩调整 单击 Close按钮，接受上述调整 单击 Ok按钮（关闭 Set Color Balancing Method对话框） 直方图匹配 在 Color Corrections 对话框中选中 Use Histogram Matching复选框 单击右侧的
25、 Set按钮，打开 Histogram Matching 对话框，见下图 选中匹配的方法（ Matching Method）为 Overlap Areas 选择直方图类型（ Histogram Type）为 Band by Band 单击 OK按钮（关闭 Histogram Matching对话框） 单击 OK按钮（ 关闭 Color Corrections对话框 ） 预览镶嵌图像 在 MosaicPro工具条中单击图标 ，选择要预览的区域 单击 Process| Preview Mosaic for Window命令 当任务达到 100%时，单击 Close（关闭进度状态对话框），预览镶嵌图
26、像，见下图 预览结束后，单击 Process| Delete the Preview Mosaic Window命令 设置镶嵌线功能 在 Mosaic 工具条中单击图标 ，打开 Set Seamline Function对话框，见下图 选中 No Smoothing单选按钮，表示不进行平滑处理，如果选中 Smoothing单选按钮，距离（ Distance）是 以 m为单位来测量的 选中 Feathering单选按钮 设置距离（ Distance）为 5 000000，这个距离单位是地图单位（ map units） 单击 OK按钮（关闭 Set Seamline Function） 定义输出图
27、像 在 MosaicPro工具条中单击图标 ，打开 Output Image Options对话框，见下图 选择定义地图区域输出（ Define Output Map Areas）的方法为 Union of All Inputs 单击 OK按钮（关闭 Output Image Options 对话框） 运行镶嵌功能 在 MosaicPro菜单条中单击 Process| Run Mosaic 命令，打开 Output File Name 对话框，见下图 单击 Output Options 标签，进入 Output Options选线卡，见下图 确定输出图像区域为 All 忽略输入图像值（ Ign
28、ore Input Values）为 0 输出图像背景值（ Output Background Value） 为 0 选中 Stats Ignore Value复选框 ，设置统计时忽略值为 0的区域 单击 OK按钮（关闭 Output File Name对话框，运行图像镶嵌） 显示镶嵌结果 在 ERDAS IMAGINE中，加载镶嵌后的影像，结果如下图所示 4 3 图像 分幅裁剪 在实际工作中，经常根据研究区的工作范围进行图像分幅裁剪，利用 ERDAS 可实现两种图像分幅裁剪：规则分幅裁剪，不规则分幅裁剪。 4 3 1 规则分幅裁剪 即裁剪的边界范围为一矩形，其具体方法如下： 在 ERDAS图
29、标面板工具条中，点击 Raster| Subset&Chip| Create Subset Image打开 subset Image 对话框， 见下图 并设置参数如下： 输入文件名称（ Input File）： eaamplesLanier img 输出文件名称（ Output File） ： Subset3 img 坐标类型（ Coordinate Type） ： File 裁剪范围（ Subset Definition） ： 输入 ULX、 ULY、 LRX、 LRY（如果选中 Four Corner单选按钮，则需要输入 4个顶点的坐标） 输出数据类型（ Output Data Type） ： Unsigned 8 bit 输出文件类型（ Output Layer Type） ： Continuous 输出统计忽略零值： Ignore Zero In Output Stats 输出像元波段（ Select Layers） ： 1： 7（ 表示选择 17 这 7个波段 ） 单击 OK按钮（ 关闭 Subset Image对话框，执行图像裁剪 ） 原图与裁剪后的对比图，见下图
