1、 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 ： 1110020213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1、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。2、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 ENV
2、I 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。3、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
3、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
4、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 Fi
5、le 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
6、 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 2.0 改为 0.0，选择 OK 后，关闭对话框。4）交互式拉伸：主图像菜单中选择 EnhanceInteractive 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） ，
7、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：MeanBand 1 Band 2 Band 3HSV 83.66
8、54 78.5402 80.5564Color 249.6896 248.7857 241.3201StdevBand 1 Band 2 Band 3HSV 66.3584 60.0417 65.5638Color 155.1116 152.2875 154.9004MeanBand 1 Band 2 Band 3 Band 4CN 726.6659 828.5440 668.2097 755.6398Gram-Schmidt381.0453 431.9748 350.2704 732.5705PAN 378.8832 430.2334 353.1667 732.1128PC 389.4692
9、 449.0391 362.0102 759.2461StdevBand 1 Band 2 Band 3 Band 4CN 422.2953 495.1943 426.3564 414.8822Gram-Schmidt 210.5905 255.7186 224.0602 411.6446PAN 211.4756 251.3286 223.1606 410.8164PC 209.8707 250.5845 228.5233 395.8967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
10、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。5、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。
