2-遙感圖像拼接

ERDAS遙感圖像拼接****2010-10目錄TOC\o"1-5"\h\z培訓(xùn)目的：1培訓(xùn)內(nèi)容：11無剪切線圖像拼接1啟動圖像拼接工具1加載拼接圖像2圖像疊置組合4圖像匹配設(shè)置5運(yùn)行Mosaic工具7退出Mosaic工具82有剪切線圖像拼接9拼接準(zhǔn)備工作，設(shè)置輸入圖像范圍9啟動圖像拼接工具11加載拼接圖像11確定相交區(qū)域13繪制剪切線14定義輸出圖像16運(yùn)行拼接功能17退出圖像拼接工具18培訓(xùn)目的：通過本次培訓(xùn)，掌握遙感圖像拼接的基本方法和步驟，理解遙感圖像拼接的意義。培訓(xùn)內(nèi)容：將具有地理參考的若干幅互為鄰接的遙感圖像合并成一幅統(tǒng)一的新圖像。首先選擇其中的一幅作為標(biāo)準(zhǔn)圖像；其次，以此圖像為基準(zhǔn)，確定拼接方案和重疊區(qū)；接著，進(jìn)行色調(diào)調(diào)整；最后，對相鄰圖像進(jìn)行拼接。我們分兩種情況，進(jìn)行具體操作：?無剪切線的圖像拼接；?有剪切線的圖像拼接。1無剪切線圖像拼接下面以彩色衛(wèi)星圖像為例，經(jīng)過色調(diào)調(diào)整后，進(jìn)行無剪切線的圖像拼接。具體操作步驟如下：啟動圖像拼接工具在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條選擇MainIDataPreparationIMosaicImagesIMosaicTool命令，打開MosaicTool對話框（圖1）?；蛘咴贓RDAS圖標(biāo)面板工具條選擇DataPrep圖標(biāo)|MosaicImages|MosaicTool命令，打開MosaicTool對話框（圖1）。

圖1MosaicTool對話框加載拼接圖像（1）在MosaicTool工具條菜單欄中，選擇Edit|AddImages菜單，打開AddImages對話框（圖2）。或者在MosaicTool工具條中，選擇DisplayAddImagesDialog按鈕白*,打開AddImages對話框（圖2）。（2）先選擇窗口中的File標(biāo)簽，在自己的工作目錄中，找到所需的數(shù)據(jù)，如圖2所示，選中Wasia1_mss.img，按住shift鍵不放，選擇Wasia3_mss.img?；蛘甙醋trl鍵選擇Wasia2_mss.img、Wasia3_mss.img，這樣一次選中三個數(shù)據(jù)。（3）在AddImages對話框中再選擇ImageAreaOptions標(biāo)簽，進(jìn)入ImageAreaOptions對話框（圖3），進(jìn)行拼接圖像范圍的選擇。

A.ddIxa￡esRlu11mageAreaOplicns|Leakire|examplesiJJshineQ.imgskyimosbpeiniospotshgspctKs.rrgSterejSAFI_Mdtchimg科aldkirch_ad舛inigwasialrnss.imaI勿Gter&DGAR_Ref.imgA.ddIxa￡esRlu11mageAreaOplicns|Leakire|examplesiJJshineQ.imgskyimosbpeiniospotshgspctKs.rrgSterejSAFI_Mdtchimg科aldkirch_ad舛inigwasialrnss.imaI勿Gter&DGAR_Ref.imgJJJsupeivisedimg?tm_860516iimQXS_tru&2fllar_suhimgS]TM_.前iped.img性]hrAHanta.irroVenezuela,irng閨vgis_30_nietFr.mg|wasia2_ires.imglivj.asiarSjhi.iirTglFifename'.■Masia3_liin.iriiq一TH圖2AddImages對話框File標(biāo)簽一TH圖3AddImages對話框ImageAreaOptions標(biāo)簽(4)本例中選擇計算活動區(qū)(ComputeActiveArea)按鈕，并單擊Set按鈕打開ActiveAreaOptions對話框(圖4)，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

圖4ActiveAreaOptions對話框（5）點(diǎn)擊OK,加載三幅衛(wèi)星圖像（圖5）。F.；.工門.（5）點(diǎn)擊OK,加載三幅衛(wèi)星圖像（圖5）。F.；.工門.IdsIZ.FC-C41L生Al白金HMS口耐力口E^cUwAjQOKOXI.心心一出皿外孫小門心必jS小蜂嗎0,口?片月mg口.口KC*Aizfii^e：匚下，%■喟軍加工uTnnlI,口FilM圖5輸入圖像設(shè)置模式圖像疊置組合（1）在MosaicTool工具條選擇SetModeforInputImages按鈕□,進(jìn)入圖像設(shè)置模式狀態(tài)（圖5）。MosaicTool工具條會出現(xiàn)與該模式對應(yīng)的調(diào)整圖像疊置次序的編輯按鈕（圖6）。fs?必必聽也聒第圖6圖像設(shè)置模式對應(yīng)的編輯按鈕

（2）選擇任意一幅（或者多幅）圖像，被選中圖像將會高亮顯示。根據(jù)需要，利用工具庫（圖5中的后5個工具圖標(biāo)）對圖像進(jìn)行上移下移調(diào)整，確定拼接方案。本例中，按三幅圖像的編號順序依次進(jìn)行拼接，即Wasia1_mss.img與Wasia2_mss.img拼接完成之后再與Wasia3_mss.img拼接。組合順序調(diào)整完成后，在圖面空白處單擊鼠標(biāo)，取消圖像選擇。（3）拼接順序調(diào)整好后，就意味著重疊區(qū)也隨之確定。在MosaicTool工具條選擇SetModelforIntersection按鈕而，在圖幅窗口中會出現(xiàn)重疊區(qū)的邊框，可以查看重疊區(qū)。圖像匹配設(shè)置（1）在MosaicTool工具條選擇DisplayColorCorrections按鈕因，打開色彩校正（ColorCorrections）對話框（圖7）。?*!ColorCorrectionsColorcorrectionscanbedoneusingImageDodging^ColorBalancingHistogramMatching,cranycombinationoftheseoptions.SpecificareascanbeexcludedfromstatisticscampiiirigusingEwdudeAreas.Whenusingtwoormoreoftheseoptions,theyshouldbeperlormedintheorderthe^appearinthedialog^fromtoptobottom.ExcludeAreasUseImageDodgngOseColorBalancing?UseHistogramMatchingOK.[3門|二:目Help|圖7ColorCorrections對話框注意：如果輸入的拼接圖像自身存在較大的亮度差異（例如，中間暗周圍亮或者一邊亮一邊暗），需要首先利用色彩平衡（UseColorBalancing）去除單幅影像自身的亮度差異。本例中不需要對此進(jìn)行設(shè)置。（2）選中UseHistogramMatching按鈕，單擊Set，打開HistogramMatching（直方圖匹配）對話框（圖8），執(zhí)行圖像的色調(diào)調(diào)整。

MatchngMethodHistoQTismTypeLJaeewtemalrHistogramGou'i行iKagf誕ff|e：ivimq]圖8HistogramMatching對話框(3)匹配方法(MatchingMethod)為OverlapAreas，即只利用疊加區(qū)直方圖進(jìn)行匹配。直方圖類型(HistogramType)為BandbyBand，即分別從紅綠藍(lán)三個波段進(jìn)行灰度的調(diào)整(如果是多波段，則表示逐波段進(jìn)行一一對應(yīng)的灰度調(diào)整)。(4)單擊OK按鈕，保持設(shè)置，回到ColorCorrections對話框，在ColorCorrections窗口中再次單擊OK按鈕退出。

圖9圖像疊置關(guān)系設(shè)置模式圖10SetOverlapFunction對話框(7)設(shè)置疊加類型(IntersectionType)為無剪切線(NoCutlineExists)，重疊區(qū)灰度計算(SelectFunction)為均值(Averages),即疊加區(qū)各個波段的灰度值是所有覆蓋該區(qū)域圖像灰度的均值。(8)單擊Apply按鈕應(yīng)用設(shè)置，單擊Close按鈕關(guān)閉SetOverlapFunction對話框。運(yùn)行Mosaic工具(1)在MosaicTool工具條選擇輸出圖像模型(SetModeforOutputImages)按鈕，進(jìn)入輸出模式設(shè)置狀態(tài)。選擇RmfieMosaicRooesstoDid￡按鈕，打開OutputFileName對話框(圖11)。OutputFileHasteFife|Output口p:ia竹辛］Fiename:Flesol,OutputFileHasteFife|Output口p:ia竹辛］Fiename:Flesol,ivpe：|5FJes.2Subdirectoiits.1Malches.7631E676kSpiesFree^sicLnicedcirra圖11OutputFileName對話框(2)輸出文件名為wasia_mosaic.img,選擇OutputOptions標(biāo)簽，選中忽略統(tǒng)計輸出值(StatsIgnoreValue)復(fù)選框。(3)(3)單擊OK按鈕，關(guān)閉RunMosaic對話框，運(yùn)行圖像拼接(圖12)。圖12圖像拼接前后對照(左圖：拼接前右圖：拼接后)退出Mosaic工具在MosaicTool菜單條選擇File|Close菜單，系統(tǒng)提示是否保存Mosaic設(shè)置，單擊No按鈕不保存，關(guān)閉MosaicTool對話框，退出Mosaic工具。

到此，我們學(xué)習(xí)了無剪切線的圖像拼接，下面我們學(xué)習(xí)有剪切線的圖像拼接。2有剪切線圖像拼接為了改善拼接圖像的接邊差異太大的問題，在拼接過程中，在相鄰的兩個圖的重疊區(qū)域內(nèi)，按照一定規(guī)則選擇一條線作為兩個圖的接邊線。通常我們會沿著相鄰兩個圖上的河流、道路等線性地物畫一條剪切線，這樣圖像拼接后就很難發(fā)現(xiàn)接邊的縫隙。下面我們以已有的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，具體步驟如下：拼接準(zhǔn)備工作，設(shè)置輸入圖像范圍(1)在Viewer圖標(biāo)面板工具條選擇OpenLayer按鈕宮，打開SelectLayertoAdd窗口(圖13)o圖13SelectLayertoAdd對話框(2)選擇air-photo-l.img圖像，并在RasterOptions(2)選擇air-photo-l.img圖像，air-photo-1.img在Viewer窗口中顯示。證加載的圖像充滿整個Viewer窗口。單擊air-photo-1.img在Viewer窗口中顯示。（3）在Viewer圖標(biāo)面板菜單條選擇AOIITool菜單，打開AOI工具對話框（圖14）。單擊CreatePolygonAOI按鈕，在Viewer中沿著air-photo-1.img內(nèi)輪廓繪制多邊形AOI（圖15）。注意：由于航片四周有框標(biāo)，繪制AOI的目的就是為了去除框標(biāo)，只利用內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)用于拼接。這里也可以根據(jù)研究的需要選擇合適的范圍繪制AOI用于拼接。圖14AOI工具對話框&圖14AOI工具對話框&*1tair-phold-1.(iLayer_l)LlIsUtLlaty工AQLEctuHtlp圖15創(chuàng)建多邊形AOI（4）在Viewer圖標(biāo)面板菜單條選擇FileISaveIAOILayerAs菜單（圖16）,設(shè)置輸出文件路徑以及名稱，這里為template.aoi。圖16SaveAOIAs對話框啟動圖像拼接工具請詳見本文檔的1.1。加載拼接圖像（1）在MosaicTool圖標(biāo)面板工具條選擇AddImages圖標(biāo)小，打開AddImages窗口。（2）選擇air-photo-1.img，并選擇ImageAreaOptions標(biāo)簽，切換到ImageAreaOptions對話框（圖17）。選擇TemplateAOI，單擊Set打開ChooseAOI對話框（圖18）。

圖17AddImages對話框ImageAreaOptions標(biāo)簽看藕.0:翦螞工XAOIsoufjcp-canbefromaViewerorapreviouslysavedAOIfile.Select'snAOI's^urce:None「ViewerSelecttheAOIFile:(x.aoi)圖18ChooseAOI對話框SelecttheAOIFile:(x.aoi)（3）在SelecttheAOIFile中找到template.aoi文件，即利用AOI記錄的文件坐標(biāo)包含的圖幅范圍用于拼接。單擊OK關(guān)閉ChooseAOI對話框。（4）在AddImages窗口中單擊OK，air-photo-1.img在MosaicTool對話框中顯示。（5）以同樣的方法加入另外一幅拼接圖像air-photo-2.img（圖19）。2.4確定相交區(qū)域圖19輸入圖像設(shè)置模式在MosaicTool工具條選擇SetModeForIntersection按鈕0，兩幅圖像之間將會出現(xiàn)疊加線。單擊兩幅圖像的相交區(qū)域，該區(qū)域?qū)⒈桓吡溜@示（圖20）。圖20疊加線高亮顯示繪制剪切線在MosaicTool工具條單擊SetModeforIntersection按鈕口，進(jìn)入圖像疊加關(guān)系模式設(shè)置。(1)選擇CutlineSelectionViewer按鈕口，打開剪切線選擇窗口。(2)打開繪制線狀A(yù)OI工具，在疊加區(qū)繪制線狀A(yù)OI(圖21)。Utility1劃1Utility1劃1理Vicmu#1:isiiate.Msaic.j￡BIEKSECI,002&44圖21疊加區(qū)線狀A(yù)OI(圖中虛線)(3)在MosaicTool工具條，選擇SetAOICutlinesforIntersection按鈕回，打開ChooseCutlineSource對話框(圖22)。

圖22ChooseCutlineSource對話框[ileWit勝Lp1^,IO.-infRjirbwiTflDinrujopGrarrthr>][Wwra圖23剪切線以紅色高亮顯示（4）這里，我們選擇AOIfromViewer按鈕和Applycutlinestoselectedregionsonly按鈕（圖22）,單擊OK。將彈出窗口指出如果投影信息發(fā)生變化剪切線會丟失，單擊Yes[ileWit勝Lp1^,IO.-infRjirbwiTflDinrujopGrarrthr>][Wwra圖23剪切線以紅色高亮顯示（5）在MosaicTool工具條中選擇按鈕改，打開SetOverlapFunction對話框（圖24）。圖24SetOverlapFunction對話框(6)設(shè)置相交類型為CutlineExists,FeatheringOptions為Feathering,即對剪切線附近進(jìn)行羽化處理，使接縫處圖像顯示效果比較一致。單擊Apply按鈕應(yīng)用設(shè)置。(7)單擊Close按鈕關(guān)閉SetOverlapFunction對話框。定義輸出圖像在MosaicTool工具條選擇輸出圖像模型(SetModeforOutputImages)按鈕匕」，進(jìn)入輸出模式設(shè)置狀態(tài)。(1)在MosaicTool工具條選擇按鈕回，打開OutputImageOptions對話框(圖25)。

SoeciryCollartxtsit:ChangeOutputMapPiojectionOutputGedSize:(feet)lO.DOOOOOlO.UOOOdUritfributeFaFieKarris；|DelineOitputMapArea(s):Method:UnionufAllInpitsUnits:[口粕SoeciryCollartxtsit:ChangeOutputMapPiojectionOutputGedSize:(feet)lO.DOOOOOlO.UOOOdUritfributeFaFieKarris；|DelineOitputMapArea(s):Method:UnionufAllInpitsUnits:[口粕kE枇世|—三^SCIIFilename：[K,W]-