为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划envi影像融合实验总结实验名称：影像融合一、实验内容1.对TM影像和SPOT影像进行HSV数据融合。2.查阅相关资料用envi软件实现一种数据融合的方法，如Brovey、PCA等。3.利用均值、标准差、特征值等参数对上述两种方法的融合效果进行评价。二、实验所用的仪器设备，包括所用到的数据电脑一台，Window7操作系统，遥感影像处理软件融合是指将多余遥感影像按照一定的算法，在规定的地理坐标系中，生成新的图像的过程。2.目的：(1)提高图像空间分辨率(2)改善分类(3)多时相图像融合用于变化检测3.基本原理(1)HSV变换法：HSV。首先将多光谱图像经HSV变换得到H、S、V三个分量。然后将高分辨率的全色图像代替V分量，保持H、S分量不变。最后再进行HSV变换得到具有高空间分辨率的多光谱图像。(2)Brovey变换法:对彩色图像和高分辨率数据进行数学合成，从而使图像锐化。彩色图像中的每一个波段都乘以高分辨率数据与彩色波段总和的比值。函数自动地用最近邻、双线性或三次卷积技术将3个彩色波段重采样到高分辨率像元尺寸。输出的RGB图像的像元将与高分辨率数据的像元大小相同。4.评价指标(1)均值与标准差1n?xini?12?xi?i?1n2上述两个式子中，n表示图像总的像素的个数，xi为第i像素的灰度值。(2)特征值设A是n阶方阵，如果存在数m和非零n维列向量x，使得Ax=mx成立，则称m是A的一个特征值特征值m的特征向量或本征向量，简称A的特征向量或A的本征向量。四、实验步骤及其结果分析1.打开并显示影像打开envi主菜单下File/OpenExternalFile/IPSoftware/ERMapper子菜单，选择lon_tm和lon_spot文件，并分别进行显示，如图1，图2。图1TM多光谱原始影像图2SPOT全色原始影像2.调整影像大小(1)选择BasicTool/ResizeData(Spatial/Spectral)菜单，输入文件lon_tm，单击OK。(2)在ResizeDataParameters对话框的xfac文本框输入，yfac文本框输入。输入输出文件名，单击OK，输出调整大小后的TM影像。(3)链接显示调整后的影像。在一个窗口显示调整大小后的TM影像，在该影像的主影像窗口选择Tool/Link/LinkDisplays，将该影像与SPOT全色影像进行链接显示，如图3、图4。(4)TM影像是多波段彩色的影像，而SPOT全色影像单波段影像，后者轮廓更为清晰。图3调整大小后的TM影像图图4链接显示后的SPOT影像图3.HSV变换融合(1)在ENVI的主菜单选择Transform/ImageSharpening/HSV。(2)在SelectInputBands对话框中直接选择对应影像。(3)从HighResolutionInputFile对话框中选择SPOT影像，点击OK.(4)输入输出的文件名：，在HSVSharpingparameters对话框中点击OK.4.Brovey变换融合(1)在ENVI的主菜单选择Transform/ImageSharpening/ColorNormalized(Brovey)。(2)在SelectInputBands对话框中直接选择对应影像。(3)从HighResolutionInputFile对话框中选择SPOT影像，点击OK.(4)ColorNormalized(Brovey)输出面板中，选择重采样方式和输入文件路径及文件名，点击OK输出结果。5.结果显示、链接和比较(1)显示融合后的影像，如图5，图6。(2)在主影像窗口选择Tools/Link/LinkDisplays，将原始的TM影像、SPOT影像及融合影像进行比较。图5HSV变换融合后的影像图图6Brovey变换融合后的影像图6.结果分析：(1)目视分析：?两种融合方法的融合影像都将高分辨率影像的空间信息和多光谱影像的光谱信息有机结合，融合影像在分辨性、清晰性上有很大提高。通过对居民区建筑物轮廓及对其他目标的影像细节进行比较很容易验证这一点。但是，仍可看出差别。?通过HSV融合后，融合后的影像和全色影像相比较，融合后的影像色彩信息更加丰富，影像的分辨率基本上没什么变化。融合后的影像与多光谱影像相比较，影像的分辨率有了很大的提高，色彩的亮度、色度、饱和度都有较明显的改变，颜色分布与地物信息的吻合度比较高，使得地物信息得到极大的丰富和便于辨别和分析。?Brovey融合后的影像色彩畸变比较大，与多光谱影像相比较，影像上的地物的清晰程度有很大的提高，分辨率较高，但是影像中的阴影地方初相蓝色，颜色不符合实际。绿色植物的颜色变得过于鲜绿。融合后的影像存在色彩失真的问题。(2)定量分析：为了客观和定量地比较两种方法的融合效果，利用反映亮度信息的评价参数(均值和标准差)、以及特征值来进行综合评价。融合后影像与原始影像相关统计量如表1所示。表1各影像的性能统计参数影像波段Band1TM多光谱Band2Band3Band1HAV变换Band2Band3Band1Brovey变换Band2Band3?从均值结果可以看出，HAV变换均值较大，所以HAV变换在提高图像的亮度方面效果更好。?从标准差来看，Brovey变换的标准差明显小于HAV变换的标准差，说明HAV变换的像素分布离散程度更大。?相比于另外几幅图像，HAV变换后图像微小细节反差和纹理变化特征的表达能力大大增强。图像的清晰度得到了很大幅度提高。?这些统计参数的变化与各种融合方法的理论分析结果一致与人的视觉效果的变化一致。(3)总结：通过目视分析和定量分析比较两种方法的融合效果，得出结论：HAV变换融合效果优于Brovey变换。均值标准差特征值五、实验中遇到的问题及解决方法1.问题：对特征值的概念不理解，上网查找资料也没有找到特征值在影像融合中的评价方法。2.解决办法：通过请教老师发现原来这里的特征值和线性代数中的特征值是一个意思，它体现了遥感影像信息量的多少，特征值越大，信息量就越大，图像效果也就越好。华北水利水建学院与环境学院遥感课程实习报告实习(来自:写论文网:envi影像融合实验总结)内容：图像融合实习时间：XX年5月22日报告人：张国洋学号：XX00815指导老师：邓荣鑫实验三图像融合说明：融合方法有很多，典型的有HSV、Brovey、PC、CN、SFIM、Gram-Schmidt等。ENVI里除了SFIM以外，上面列举的都有。HSV可进行RGB图像到HSV色度空间的变换，用高分辨率的图像代替颜色亮度值波段，自动用最近邻、双线性或三次卷积技术将色度和饱和度重采样到高分辨率像元尺寸，然后再将图像变换回RGB色度空间。输出的RGB图像的像元将与高分辨率数据的像元大小相同。Brovey锐化方法对彩色图像和高分辨率数据进行数学合成，从而使图像锐化。彩色图像中的每一个波段都乘以高分辨率数据与彩色波段总和的比值。函数自动地用最近邻、双线性或三次卷积技术将3个彩色波段重采样到高分辨率像元尺寸。输出的RGB图像的像元将与高分辨率数据的像元大小相同。Gram-Schmidt可以对具有高分辨率的高光谱数据进行锐化。第一步，从低分辨率的波谱波段中复制出一个全色波段。第二步，对该全色波段和波谱波段进行Gram-Schmidt变换，其中全色波段被作为第一个波段。第三步，用Gram-Schmidt变换后的第一个波段替换高空间分辨率的全色波段。最后，应用Gram-Schmidt反变换构成pan锐化后的波谱波段。PC可以对具有高空间分辨率的光谱图像进行锐化。第一步，先对多光谱数据进行主成分变换。第二步，用高分辨率波段替换第一主成分波段，在此之前，高分辨率波段已被缩放匹配到第一主成分波段，从而避免波谱信息失真。第三步，进行主成分反变换。函数自动地用最近邻、双线性或三次卷积技术将高光谱数据重采样到高分辨率像元尺寸。CN波谱锐化的彩色标准化算法也被称为能量分离变换，它使用来自锐化图像的高空间分辨率波段对输入图像的低空间分辨率波段进行增强。该功能仅对包含在锐化图像波段的波谱范围内的输入波段进行锐化，其他输入波段被直接输出，不发生变换。锐化图像波段的波谱范围由波段中心波长和FWHM值限定，这两个参数都可以在锐化图像的ENVI头文件中获得。两种常用的图像融合方法：1.自动融合：TransformImageSharpeningHSVHSV选择TransformsColorTransformsRGBtoHSV。当出现SelectRGBInputBands对话框时，从一个显示的彩色图像或可用波段列表中选择三个波段进行变换，接着将出现HighResolutioninputFile对话框，这是选择高分辨率影像，将出现HSVSharpeningParameters窗口，选择输出到“File”或“Memory”。点击“OK”开始处理。2.手动融合：融合图像间需要精确几何配准，并将多光谱图像采样与全色相同的分辨率，尺寸一致。A、选择多光谱波段组合，调色，突出地物反差，存储；B、高分辨率全色波段增强，存储；C多光谱影像和多分辨率全色波段需要调整为统一空间分辨率，且裁为尺寸大小一致；D、对多光谱影像进行彩色空间变换；分别将高分辨率全色波段和V波段的直方图打开；分别在高分辨率全色波段影像和V波段的直方图窗口中，选择Histogram_Source-band；在高分辨率全色波段影像的直方图窗口中，将Stretch_type选为Arbitrary,以便于用指定的直方图曲线来拉伸；用鼠标将V波段影像直方图的输入拖动至在高分辨率全色波段影像的直方图的输出窗口中，然后点击Apply；在V波段的直方图窗口中，选择OptionsHistogramParameters，记录下HistogramMin和HistogramMax两个值；在高分辨率全色波段影像的直方图窗口中，选择FileExportStretch，将刚才记下的两个值分别填入OutputMin和OutputMax中；再将“OutputDataType”改为“FloatingPoint”，然后给定文件名存储；F、彩色空间变换的反变换。），用H、S和经过E步骤处理的高分辨率全色波段影像进行反变换即可；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：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一、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