遥感图像处理实验指导书.pdf

如文档对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！ 实习五 波谱信息增强 一、实验目的 1、掌握应用不同滤波器进行滤波的方法与步骤。 二、实验准备 预备知识： 滤波操作可在主菜单 Filter 菜单下进行，在 ENVI 中可进行如下操作：卷积滤波、形态学 滤波、纹理滤波、自适应滤波和频率域滤波。卷积滤波在空间域中对图像进行滤波处理，形态 滤波根据数学形态学运算对图像进行增强，纹理滤波可以提取图像的纹理方面的信息，自适应 滤波能够在保留边缘的情况下进行平滑减噪处理。本节我们将主要介绍两种主要的滤波：空间 域滤波 （卷积滤波）和频率域滤波 （快速傅立叶变换） 。在数学空域中作卷积相当于在频域中作 乘积，所以两者实质上是一样的。 滤波通常通过消除特定的空间频率来使图像增强。空域上的频率可以理解为像元亮度值随 距离的变化。高频信息通常反应局部的变化，而低频信息通常反应整体的轮廓特征。 空域滤波是通过将图像与一个模板进行运算而进行的，由于模板的对称性，这种运算相当于数 学中的卷积运算，所以也叫卷积滤波，进行滤波的模板也称为卷积算子。用户选择卷积算子与 图像进行卷积生成一个新的空间滤波图像。 ENVI 中的卷积滤波包括以下类型：高通、低通、 拉普拉斯、方向滤波、高斯高通、高斯低通、中值、 Sobel、 Roberts、用户自定义滤波。 1．高通滤波 高通滤波在保持高频信息的同时，消除了图像中的低频成分。它可以用来增强不同区域之 间的边缘，犹如使图像尖锐化。通过运用一个具有高中心值的变换核来完成（典型地周围是负 值权重） 。ENVI 默认的高通滤波用到的变换核是 3 ×3 的 （中心值为“8”，外部像元值为 “-1 ”）。 高通滤波变换核的大小必须是奇数。 2．低通滤波 低频滤波保存了图像中的低频成分。相当于对图像进行平滑化。 ENVI 缺省的低通滤波使 用 3 ×3 模板，模板中所有元素的和为 1，相当于对模板内的像素求平均然后赋给中间像元。 3．拉普拉斯滤波 拉普拉斯滤波是一个二阶导数算子，它不检测均匀的亮度值变化，而检测变化的变化率， 计算出的图像更加突出亮度值突变的位置。而且它满足各向同性的要求，是同时增强所有方向 的边缘和线条信息的简单而有效的方法。拉普拉斯算子的特点是中心像元为正，南北和东西方 向为 -1，角落为 0，缺算的为 3 ×3。 4 ．方向滤波 方向滤波是一个一阶导数算子，它有选择性地增强有特定方向的边缘。 5．高斯滤波 高斯滤波通过一个指定大小的高斯卷积函数对图像进行滤波，可以高通也可以低通，缺省 大小为 3 ×3。 6．中值滤波 中值滤波在保留比变换核大的边缘的同时，平滑图像。它用模板内的像元的中值（注意非 均值）代替中心像元亮度值，中值滤波对消除图像的“椒盐噪声”（黑白斑点）非常有效。 Sobel 和 Roberts 滤波 Sobel 和 Roberts 滤波算子属于非线性边缘增强， 基于 Sobel 和 Roberts 函数， 前者为两个 3 ×3 模板，后者为两个 2×2 模板。滤波器的大小不能被更改，也不能编辑变换核的大小。 用户自定义的卷积滤波 可以通过选择和编辑一个用户变换核， 定义习惯上用到的卷积变换核， 包括矩形或正方形。 使用卷积滤波： 如文档对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！ 遥感图像处理软件 ENVI4.0 ；使用数据 Landsat TM data 。 三、实验内容与步骤 1、空域滤波 1、在主菜单中选择 Filter Convolutions and Morphology ，出现如下 Convolutions and Morphology Tool 对话框： 2、在上述对话框中选择 Convolutions 滤波方法 （如上所介绍）。