envi滤波.doc

ENVI 支持一种滤波类型：Convolution、Morphological、Texture、Adaptive 和 FFT 滤波，它们都可以经过 ENVI 主菜单的 Filters 菜单得到1、Convolution Filtering (卷积滤波)卷积是一种滤波方法，它产生一幅输出图像（图像上，一个给定像元的亮度值是其周围像元亮度值加权平均的函数）用户选择变换核用于图像列卷积生成一个新的空间滤波图像下面将介绍进行卷积需要的一般配置以及每一种滤波类型的详细情况使用卷积滤波用于滤波的文件选择对话框，不象其它 ENVI 文件选择对话框，它包括一个 “File/Band” 箭头切换按钮，这一按钮可以让你选择输入一个文件或输入一个独立的波段·选择一个用于卷积滤波处理的文件：1 选择 Filter > Convolutions > 一种滤波类型2 出现 Convolution Input File 对话框时，选择一个输入文件名，若需要可以输入一个空间子集·处理单个波段：1 选择 Filter > Convolutions > 一种滤波类型2 点击 “Select By” 附近的箭头按钮，选择 “Band”。

这时，在窗口的左边一栏 “Select Input Band” 文本框里出现所有可利用波段的列表3 通过点击波段名选择需要的波段一旦选择了，你还可以选择一个空间子集设置卷积参数卷积滤波需要选择一个变换核的大小多数滤波变换核呈正方形，默认的变换核大小是 3×3 原始图像卷积结果中 “Adding back” 部分有助于保持空间联系，代表性地被处理成尖锐化的图像在文件选择对话框里，选择好数据以后：1 点击“OK”2 出现 Convolution Parameters 对话框时，在 “Size” 文本框里键入一个变换核的大小注意一些特别的滤波（如 Sobel 和 Roberts）有自己的默认值，是不能改变的选择这些滤波时，不会出现变换核大小的选项3 对原始图像的 “Add Back” 部分，在 “Add Back” 文本框里，键入一个 0.0 与 1.0 之间的数（与原始图像的 0 到 100% 相对应）·编辑选择的变换核，改变权重值，在对话框低部附近点击 “Edit Kernel”出现 Kernel Edit 对话框在每个可编辑的文本框里，显示出变换核的值选择下列选项·改变数值，点击要改变的数值，键入新值。

·重新设置为原始值，点击 “Reset”·要存储编辑过的变换核，点击 “Save Kernel”，在合适文本框里键入输出文件名·要在 Convolution Parameters 对话框里记起以前存储的变换核，点击 “Restore Kernel”，从文件选择对话框里，选择需要的文件名4 点击“OK”5 在第二个 Convolution Parameters 对话框里，选择输出到 “File” 或 “Memory”·若选择输出到 “File”，在标有“Enter Output Filename”的文本框里键入要输出的文件名；或用“Choose”按钮选择一个输出文件名6 点击“OK”，开始卷积滤波出现一条状态信息，显示操作的进行过程对于图像tiling需要的一些滤波操作，状态窗口显示不是渐渐地进展的，而是稍微等上一会儿，突然从 0 跳到 100%（因为它是整个图像一次性操作的）完成以后，滤波后的图像被添加到 Available Bands List 的顶部，且能用标准 ENVI 程序显示2、High Pass Filter (高通滤波器)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·实现这一功能，选择 Filters > Convolutions > High PassLow Pass Filter (低通滤波器)低频滤波保存了图像中的低频成分ENVI 的低通滤波是通过对选择的图像运用 IDL“SMOOTH”函数进行的这一函数用到了 boxcar 平均，盒子的大小由变换核的大小决定，默认的变换核的大小是3x3·实现这一功能，选择 Filters > Convolutions > Low Pass.Laplacian Filter (拉普拉斯滤波器)拉普拉斯滤波是第二个派生的边缘增强滤波，它的运行不用考虑边缘的方向拉普拉斯滤波强调图像中的最大值，它用到的变换核的南北向与东西向权重均为负值，中心为“0”ENVI 中默认的拉普拉斯滤波用的是一个大小为3x3的，中心值为“4”，南北向和东西向均为“-1”的变换核所有的拉普拉斯滤波变换核的大小都必须是奇数。

Directional (直通滤波)直通滤波是第一个派生的边缘增强滤波，它选择性地增强有特定方向成分的图像特征直通滤波变换核元素的总和是零结果在输出的图像中有相同像元值的区域均为0，不同像元值的区域呈现为亮的边缘实现直通滤波：1 选择 Filters > Convolutions > Directional.2 除了 Convolution Parameters 对话框中的标准的滤波调整项目以外，ENVI 直通滤波需要你在标有 “Angle” 的文本框里键入需要的方向（单位是度）正北方是 0 度，其他角度按逆时针方矢量度Gaussian Filter (高斯滤波器)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默认的变换核大小是3×3，且变换核的大小必须是奇数1 选择 Filters > Convolution > Gaussian2 除了 Convolution Parameters 对话框中的标准滤波调整项目以外，选择 “High Pass” 或 “Low Pass” 滤波Median Filter (中值滤波器)中值滤波在保留比变换核大的边缘的同时，平滑图像ENVI 的中值滤波用一个滤波器大小限定的邻近区的中值（不要与平均值混淆）代替每一个中心像元值。

默认的变换核大小是3x3·实现这一功能，选择Filters > Convolutions > MedianSobel 滤波器Sobel 滤波器是非线性边缘增强，它特别地用到了 Sobel 函数的近似值，是一个预先设置了3×3的，非线性边缘增强的算子滤波器的大小不能更改，也无法编辑变换核的大小·实现这一功能，选择 Filters > Convolutions > SobelRoberts 滤波器罗伯特滤波器是一个类似于 Sobel 的边缘探测器滤波是一种特殊的滤波，运用 Roberts 函数预先设置的2×2的近似值是一个简单的两维空间的差分方法，用于边缘尖锐化和隔离滤波器的大小不能被更改，也不能编辑变换核的大小·实现这一功能，选择 Filters > Convolutions > RobertsUser Defined Convolution Filters (用户自定义的卷积滤波)你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1 选择 Filters > Convolutions > User Defined除了 Convolution Parameters 对话框中的标准的滤波调整项目以外，Kernel Selection 对话框中出现的标有 “Cols”、“Rows”、和 “Bands” 的文本框中有一个默认的 3×3×1 低通变换核，作为当前变换核。

用户定义的卷积变换核可以是 n×m×k 维的2 在合适文本框里，键入需要的数值，以改变变换核的维数注意当前波段数只能设置为 1 3 选择 “Edit Kernel” 按钮，交互式地编辑默认值，改变个别滤波器的权重Morphological Filtering数学形态学是一种基于形状的非线性处理数字图像的方法它的主要目的是几何结构的量化这一论题的深入讨论超出了本手册的范围参见以下参考书Haralick, Sternberg, and Zhuang, Image Analysis Using Mathematical Morphology, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. PAMI-9, No. 4, July 1987, p. 532-550.1 选择 Filters > Morphology2 选择形态学滤波的一种类型：Dilate, Erode, Opening, 或 Closing使用形态学滤波需要有几个事先定义的形态学变换核这儿用到的形态学变换核仅仅是结构要素，不能与卷积变换核相混淆。

1 选择 Filters > Morphology > 一种滤波类型2 出现Morphology Input File对话框时，选择要处理的数据文件选择程序与卷积滤波中的一样选择形态学参数在文件选择对话框里，选择好输入数据以后：1 点击“OK”2 出现 Morphology Parameters 对话框时，在标有 “Cols” 和 “Rows” 的文本框里键入变换核的大小·编辑变换核：A 点击 “Edit Kernel”B 出现 Kernel Edit 对话框时，每一个变换核的值显示在各自的可编辑的文本框里，选择下列选项·改变任何数值，点击要改变的值，键入新值·重新设置原始值，点击 “Reset”·保存编辑过的变换核，点击 “Save Kernel”，在合适文本框里键入输出文件名·恢复到以前存储的变换核，点击 “Restore Kernel”，选择需要的变换核文件3 点击“OK”4 第二次出现 Morphology Parameters 对话框，在 “Cycles” 文本框里，键入需要的值，以确定重复滤波的循环数5 选择一种滤波器类型—— “Binary”（二值的）、“Gray”（灰阶）, 或 “Value”。

选择 “Binary”，则输出的像元或呈黑色，或呈白色Gray” 表示保留了梯度Value”表示允许已选像元的变换核值增加或减少6 选择 “File” 或 “Memory”输出·如果选择输出到 “File”，键入一个输出文件名7 点击“OK”，执行滤波出现一条显示操作完成过程的状态信息如果不需要图像tiling，状态窗口显示不是渐渐地进展的，而是稍微等上一会儿，突然从 0 跳到 100%（因为它是整个图像一次性操作的）完成以后，滤波后的图像被添加到 Available Bands List 的顶部，且能用标准 ENVI 程序显示Dilate (扩大)Dilate 功能，一般地称“填充”、“膨胀”或“生长”，是用来在二值或灰阶图像中填充比结构元素（变换核）小的孔Erode (侵蚀)Erode 功能，常称做“皱缩”或“减小”，是用来在二值或灰阶图像中消除比结构元素（变换核）小的像元岛的·实现这一功能，选择 Filters > Morphology > Er。