ENVI5.3新特性介绍

       ENVI5.3于2015年8月3日正式发布。在ENVI5.3版本中,支持更多的传感器和数据格式新增和改进图像处理算法,更加人性化操作界面,面向对象特征提取工具FX整合激光雷达处理功能,与ArcGIS一体化集成,全新的摄影测量扩展模块,更方便快捷ENVI二次开发。ENVI5.3主要有以下几个方面的改进:

  • 传感器和数据格式

  • 图像处理和界面改进

  • FX集成激光雷达处理功能

  • 全新的摄影测量扩展模块

  • ENVI二次开发

1. 传感器和数据格式

 

    ENVI5.3新增如下传感器和数据格式

  • Pleiades & SPOT tiled NITF

  • Deimos-2

  • DubaiSat-2

  • SkySat-1/2新的Google数据产品("Image Frames" & "Geo Imagery")

  • Sentinel-2A (哨兵2A)MSI Level 1C

  • OGC GeoPackage (GPKG)矢量的输入

2. 图像处理和界面改进

 

(1)改进头文件编辑器

升级了之前编辑头文件(Edit Header)的功能,更加方便增加、修改和删除图像文件元数据信息。

(2)改进的时空分析工具

可自定义像元大小,可按照栅格数据的获取时间绘制出一个像元的时间剖面曲线。

(3)分类后小斑块处理工具

全新的小斑块处理工具对分类后的结果进行小斑块处理,可自动预览结果。

(4)光谱指数工具的改进

  • 新增两个光谱指数——归一化淤泥指数(Normalized Difference Mud Index ——NDMI),用来突出显示淤泥/浅水像元;改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index ——MNDWI)增强开阔水域特征,来抑制建筑,植被和土壤的影响;

  • 优化了光谱指数工具,根据输入数据的波长情况只显示可计算出的光谱指数

(5)QUAC大气校正算法改进

快速大气校正算法有所改进,提高了校正的精度

  • 应用mud filtering剔除高度结构化的材料;

  • 对于大多数传感器,基于可用波段的一小部分选择端元;当传感器跨可见光和近红外短波红外谱范围,该算法不包括波段中的可见区域;

  • 当波长低于 650 毫微米,将会约束增益曲线为常数;

  • 抑制茂密的植被的影响;

  • 对于高光谱传感器水分吸收波段(940 to 1020 nm),移除云端元;

  • 可使用掩膜文件,并支持NoData值、NaN值、无穷大/小值的输入设置

(6)Geospatial PDF改进

可以将整个视图的图层输出为Geospatial PDF文件。

(7)图像分类文件的编辑

在显示图像分类文件的图层上,右键选择Edit Class Names and Colors,可以修改分类名称和颜色。

(8)曲线平滑

在ENVI曲线窗口中新增曲线平滑功能,可以平滑波谱曲线、时间序列曲线等。

(9)空间子区与掩膜功能

在文件选择对话框中,可以根据栅格文件、矢量文件、ROI、地理坐标等确定空间子区。也可以选择掩膜文件。

(10)支持GMTED2010 DEM数据的下载

最新的GMTED2010全球高程数据,分辨率是7.5秒

图5 更高分辨率的全球DEM数据

(11)处理性能提升

  • 可批量处理多景数据

  • 多时相、多波段数据显示性能有显著提升

  • CADRG读写速率和输出质量提升

3. FX集成激光雷达处理功能

 

       ENVI FX面向对象信息提取工具集成了ENVI LiDAR模块,可进行3D点云特征提取,该模块实现了2D+3D的一体化,ENVI 的点云可视化和分析工具可以:

  • File > Open... 或通过拖拽文件的方式打开点云数据

  • 生成地表DEM和DSM

  • 生成正射影像

  • 生成等高线和地形TIN

  • 可视域分析

4. ENVI摄影测量模块

 

       原先的正射校正扩展模块改名为摄影测量模块,新增从立体像对中提取3D信息的功能,从星载数据中获取点云数据降低了成本,可用现有的大量的商业卫星数据,对机载LiDAR覆盖不到的区域生成点云数据,可高性能的处理得到高精度的点云数据,并可利用ENVI的点云可视化、分析和产品生产功能。

  • 可从卫星传感器EO/IR平台立体像对中经过像元校正提取3D点云信息。

  • 用(SGM)算法做密集影像匹配

  • 传感器定位元数据用来约束沿极限维度的搜索

  • 每一个像素都会对应生成一个三维点形成点云

  • 输出强度或RGB文件的编码的LAS文件用于匹配

  • 传感器支持:

  • 带有RPC模型的ENVI标准格式数据

  • WorldView-1/2/3

  • GeoEye-1 in DigitalGlobe (.til) and PVL formats

  • IKONOS

  • Pleiades-1 & SPOT-6/7

  • QuickBird

5.二次开发

     

       新增54个ENVITask接口、13个对象&方法、12个Lidar相关ENVITask/对象&方法,以及9个处理状态信息的对象&方法。详细见下面四个表。、

 表1--54个新增ENVITask接口:

Task

功能描述

ENVIAdditiveLeeAdaptiveFilter

对具有加法噪声的栅格图像进行Lee自适应滤波

ENVIAdditiveMultiplicativeLeeAdaptiveFilterTask

对具有加法和乘法噪声的栅格图像进行Lee自适应滤波

ENVIBinaryGTThresholdRasterTask

对栅格图像进行二值化,大于阈值赋予1,小于阈值赋予0

ENVIBinaryLTThresholdRasterTask

对栅格图像进行二值化,大于阈值赋予0,小于阈值赋予1

ENVIBitErrorAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行Bit Error自适应滤波

ENVIBuildMosaicRasterTask

对多幅栅格图像进行无缝镶嵌

ENVICalculateQUACGainOffsetTask

获取栅格图像增益和偏移值,用于快速大气校正(QUAC)

ENVIDataValuesMaskRasterTask

根据一组特定的数组值对栅格图像进行掩膜

ENVIDirectionalFilterTask

对栅格图像进行方向滤波

ENVIDirectionalKernelTask

定义方向滤波窗口大小和方向,默认3×3,0°

ENVIEnhancedFrostAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行增强型Frost自适应滤波,减少斑点噪声,同时保留边缘特征

ENVIEnhancedLeeAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行增强型Lee自适应滤波,减少斑点噪声,同时保留纹理特征

ENVIExportColorSlicesTask

输出栅格图像密度分割.dsr文件

ENVIFrostAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行Frost自适应滤波,减少斑点噪声,同时保留边缘特征

ENVIGammaAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行Gamma自适应滤波,减少斑点噪声,同时保留边缘特征

ENVIGaussianHighPassFilterTask

对栅格图像进行高斯高通滤波

ENVIGaussianHighPassKernelTask

定义高斯高通滤波窗口大小,默认3×3

ENVIGaussianLowPassFilterTask

对栅格图像进行高斯低通滤波

ENVIGaussianLowPassKernelTask

定义高斯低通滤波窗口大小,默认3×3

ENVIGeneratePointCloudsByDenseImageMatchingTask

利用两幅或多幅图像生成3D点云(基于密度图像匹配算法)

ENVIGeoJSONToROITask

将GeoJSON转换为ROI

ENVIGeoPackageToShapefileTask

将GeoPackage转换为Shapefile

ENVIGetColorSlicesTask

从.dsr文件中获取栅格图像密度分割范围和颜色

ENVIGetSpectrumFromLibraryTask

从光谱库中获取特定地物的光谱信息

ENVIHighClipRasterTask

将栅格图像进行高阈值裁剪,大于设定阈值的赋予该阈值,小于设定阈值则不变

ENVIHighPassFilterTask

对栅格图像进行高通滤波

ENVIHighPassKernelTask

定义高通滤波窗口大小,默认3×3

ENVIKuanAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行Kuan自适应滤波

ENVILocalSigmaAdaptiveFilterTask

对栅格图像进行Local Sigma自适应滤波

ENVILaplacianFilterTask

对栅格图像进行拉普拉斯滤波

ENVILaplacianKernelTask

定义拉普拉斯滤波窗口大小,默认3×3

ENVILowClipRasterTask

将栅格图像进行低阈值裁剪,小于设定阈值的赋予该阈值,大于设定阈值则不变

ENVILowPassFilterTask

对栅格图像进行低通滤波

ENVILowPassKernelTask

定义低通滤波窗口大小,默认3×3

ENVIMaskRasterTask

对栅格图像进行掩膜(基于阈值)

ENVIMedianFilterTask

对栅格图像进行中值滤波

ENVIMultiplicativeLeeAdaptiveFilterTask

对具有乘法噪声的栅格图像进行Lee自适应滤波

ENVIROIMaskRasterTask

对栅格图像进行掩膜(基于ROI)

ENVIQuerySpectralLibraryTask

获取光谱库中所有地物光谱名称

ENVIQueryTaskTask

查询指定Task描述信息

ENVIQueryTaskCatalogTask

查看所有可用Task列表

ENVIRasterConvolutionTask

对栅格图像进行卷积运算

ENVIRasterHistogramTask

计算栅格图像直方图

ENVIRasterMetadataItemTask

获取栅格图像特定元数据信息

ENVIRegridRasterSeriesTask

重投影一系列栅格为一个同样的空间格网,使用自定义的grid

ENVIReprojectRasterTask

对栅格图像进行重投影

ENVIResampleSpectrumTask

对地物光谱进行重采样

ENVIRobertsFilterTask

对栅格图像进行罗伯特滤波

ENVISetRasterMetadataTask

设置栅格图像元数据信息并生成.hdr头文件(之前无头文件;若栅格图像本身具有头文件,则覆盖掉原来数据)

ENVISobelFilterTask

对栅格图像进行Sobel滤波

ENVISpectralAdaptiveCoherenceEstimator
UsingSubspaceBackgroundStatisticsTask

使用子空间背景统计的均值和方差,进行Adaptive Coherence Estimator (ACE)目标检测分析

ENVISpectralSubspaceBackgroundStatisticsTask

排除异常值像元计算背景统计信息

ENVIVectorMaskRasterTask

对栅格图像进行掩膜处理(基于矢量,如shapefile)

ENVIVectorRecordsToSeparateROITask

根据矢量记录生成对应ROIs

表2 新增13个对象&方法

Object/Method

Description

ENVIBinaryGTThresholdRaster

对象:二值化虚拟栅格(大于阈值赋予1,小于阈值赋予0)

ENVIBinaryLTThresholdRaster

对象:二值化虚拟栅格(大于阈值赋予0,小于阈值赋予1)

ENVIDataValuesMaskRaster

对象:数组掩膜时生成的虚拟栅格

ENVIGainOffsetWithThresholdRaster

对象:同时对栅格数据进行辐射定标和阈值裁剪时生成的虚拟栅格

ENVIHighClipRaster

对象:高阈值裁剪时生成的虚拟栅格(大于阈值的像素赋予该阈值)

ENVIJagwireServer

对象:返回JagwireServer对象引用,基于该引用可以进行如下操作:查询JagwireServer上的栅格数据集哈希表,获取数据集元数据哈希表,关闭JagwireServer连接

ENVILowClipRaster

对象:低阈值裁剪时生成的虚拟栅格(小于阈值的像素赋予该阈值)

ENVIQUACRaster

对象:快速大气校正(QUAC)生成的虚拟栅格

ENVIReprojectRaster

对象:重投影生成的虚拟栅格

ENVIRoi::GetExtent

方法:返回栅格数据ROI边界像素坐标

ENVISpectralLibrary

对象:返回光谱库对象的引用

ENVIView::Chip

方法:根据视图对栅格图像进行裁剪(虚拟栅格)

ENVIView::ChipToFile

方法:根据视图对栅格图像进行裁剪(文件)

 

表3 新增12个Lidar相关ENVITask/对象&方法

Object/Method/Task

描述

ENVI::OpenPointCloud

打开单个或多个点云数据(.las、.laz、.ntf,.sid,.txt,.bin)和工程文件(.ini),同时进行点云格式优化

ENVI::QueryPointCloud

打开单个点云数据(.las、.laz、.ntf,.sid,.txt,.bin),不进行点云格式优化

ENVICreatePointCloudSubProjectTask

将ENVI LiDAR工程分解为若干个子工程,用于ESE并行处理

ENVIPointCloud

返回点云对象引用,基于该引用可以进行如下操作:

–   获取圆形区域、矩形区域、多边形区域点云数据

–   保存点云对象,输出点云为一个新的.las文件

–   关闭点云对象等

ENVIPointCloudFeatureExtractionTask

对点云进行特征提取,比如:提取建筑物、树木和电力线等

ENVIPointCloudFilter

对点云数据进行过滤

ENVIPointCloudMetadata

获取点云元数据信息

ENVIPointCloudProductsInfo

存储点云特征提取Task获取的产品完整信息

ENVIPointCloudQuery

返回ENVI::QueryPointCloud对象引用,基于该引用可以进行如下操作:获取特定范围已分类点云数据,关闭点云对象

ENVIPointCloudSpatialRef

点云数据空间参考对象,基于该对象可以进行如下操作:点云数据地理坐标系与投影坐标系相互转换,投影坐标系之间相互转换

ENVIPointCloudViewer

启动ENVI LiDAR并初始化一个ENVI LiDAR对象,基于该对象可以进行如下操作:打开点云数据,打开shapefile文件,获取已经打开的点云对象,获取和设置视图范围,设置进度条在视图中的位置,关闭视图

ENVISpatialSubsetPointCloud

对点云数据进行空间裁剪

 

表4 新增9个处理状态信息的对象&方法

对象&方法

描述

ENVI::GetBroadcastChannel

该方法返回一个对象引用系统的广播通道

ENVIAbortable

如果有中止请求时候,使用此类进行通信

ENVIAbortableTaskFromProcedure

当编写自定义Task时候,使用此基类可以实现带有中止选项的进度条,可以设置三个方法: PreExecute, DoExecute, PostExecute 

ENVIBroadcastChannel

这是广播通道的引用,包括以下三个方法:

·         发送消息: Broadcast method

·         订阅:Subscribe method

·         取消订阅: Unsubscribe method

ENVIMessage

抽象类,用于其他信息类的超类。

ENVIMessageHandler

抽象类,用于其他信息类的超类。如ENVIBroadcastChannel 调用ENVIMessageHandler::OnMessage 方法用于把消息转发给所有的用户

ENVIStartMessage

这个函数是用于构建一个ENVIStartMessage 对象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一个ENVI用户界面运行,一个处理进度条将会出现。

ENVIProgressMessage

这个函数是用于构建一个ENVIProgressMessage对象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一个ENVI用户界面运行,处理进度条将会更新进度。

ENVIFinishMessage

这个函数是用于构建一个ENVIFinishMessage 对象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一个ENVI用户界面在有进度条的情况下运行,对话框将会关闭。

 

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