ENVI滤波.

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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 Pass。

Low 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 > Gaussian。

2 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 > Median。

Sobel 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 > Sobel。

Roberts 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 > Roberts。

User 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 > Morphology。

2 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 > Erode。

Opening (开放)
一幅图像的开放被定义为图像侵蚀后,紧跟着是用同样的结构元素扩大。

开放图像平滑轮廓,打破窄窄的地峡,消除小岛,使峰和岬更趋尖锐。

用侵蚀,随后再扩大,可以达到同样的效果。

·实现这一功能,选择Filters > Morphology > Opening。

Closing (封闭)
图像的封闭被定义为图像扩大后,紧跟着用同样的结构元素进行侵蚀。

封闭图像平滑轮廓,融合窄缝和长而细的海湾,消除小孔,并用轮廓填充间隙。

用扩大,随后再侵蚀也可以达到同样的效果。

·实现这一功能,选择Filters > Morphology > Closing。

Texture 滤波器
许多图像包含的区域以亮度变化为特征,而不单单限于亮度值。

纹理指图像色调作为等级函数在空间上的改变。

被定义为纹理清楚的区域,灰度等级相对于不同纹理的地区一定是比较接近的。

ENVI支持几种基于概率统计或二阶概率统计的纹理滤波。

Occurrence Measures(概率统计)
ENVI有五个不同的基于概率统计的纹理滤波。

概率统计运用处理窗口中每一个灰阶出现的次数作为纹理计算。

概率统计滤波可以利用的是数据范围、平均值、变化、熵和偏移(skewness)。

详情见下面参考书。

Anys, H., A. Bannari, D. C. He, and D. Morin, 1994. Texture analysis for the mapping of urban areas using airborne MEIS-II images, in Proceedings of the First International Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition, Strasbourg, France, Vol. 3, pp. 231-245.
1 选择Filters > Texture > Occurrence Measures。

2 出现Texture Input File 对话框时,选择输入文件,若需要,可以用空间子集。

文件选择程序与卷积滤波的一样。

3 选好输入数据以后,点击“OK”。

4 出现Occurrence Texture Parameters 对话框时,在对话框的“Textures to Compute” 部分需要的选项附近点击文本框选择要创建的纹理图像。

5 在“Rows” (Y)和“Cols” (X)文本框里,键入处理窗口的大小,设定用于纹理评价的区域。

6 选用“File” 或“Memory” 输出。

·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。

7 点击“OK”,开始处理。

完成以后,选择的纹理图像将计算出来,被放在Available Bands List 中。

Co-occurrence Measures(二阶概率统计)
二阶概率统计用一个灰色调空间相关性矩阵(gray-tone spatial dependence matrix)计算纹理值。

这是一个相对频率矩阵,像元值出现在两个邻近的由特定的距离和方向分开的处理窗口中。

显示了一个像元和它的特定邻域之间关系的发生数(the number of occurrences of the relationship between a pixel and its specified neighbor)。

例如,下面所示的co-occurrence 矩阵是在一个3x3的窗口中,由每一个像元和它的水平方向的邻居生成的(shift value x=1,y=0)。

一个3×3基窗口中的像元与被一个像元变换(was shifted by 1 pixel)的3×3窗口的像元被用来生成co-occurrence 矩阵。

ENVI 有八个基于co-occurrence 矩阵的纹理滤波。

这些滤波包括平均值、变异、协同性、对比度、相异性、熵、二阶矩和相关。

详情见下面的参考书。

Haralick, R. M., Shanmugan, K., and Dinstein, I., 1973, “Textural Features for Image Classification”: IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. 3, No. 6, pp. 610-621.
Anys, H., A. Bannari, D. C. He, and D. Morin, 1994. Texture analysis for the mapping of urban areas using airborne MEIS-II images, in Proceedings of the First International Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition, Strasbourg, France, Vol. 3, pp. 231-245.
要访问实现基于二阶概率统计的纹理滤波:
1 选择Filters > Texture > Co-occurrence Measures。

2 出现Texture Input File 对话框时,选择输入文件,有必要时,选择子集。

文件选择程序与卷积滤波用的一样。

3 选择好输入数据以后,点击“OK”。

4 出现Co-occurrence Texture Parameters 对话框,在对话框的“Textures to Compute”部分需要的选项附近点击文本框,选择要创建的纹理图像。

5 在“Rows” (Y)和“Cols” (X) 文本框里,键入处理窗口的大小。

6 键入X、Y变换值,用来计算co-occurrence 矩阵。

7 选用“File” 或“Memory” 输出。

·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。

8 点击“OK”,开始处理。

完成以后,选择的纹理图像将被计算出来,放在Available Bands List 中。

Adaptive Filtering (自适应滤波)
自适应滤波运用围绕每个像元的小框里的那些像元的标准差来计算一个新的像元值。

特别是,原始的像元值由基于周围有效像元(那些符合标准差标准的像元)计算的新值代替。

不同于典型的低通平滑滤波,自适应滤波器在压制噪声的同时保留了图像的尖锐和细节。

·ENVI 提供了六个滤波器,可以通过选择Filters > Adaptive Filters 得到。

注意
这些滤波器运行起来速度较慢。

Lee 滤波器
Lee 滤波器是一个基于标准差的滤波器,用于平滑强度跟图像景象密切相关的噪声数据,但是含有附加的成分。

它对基于独立滤波窗口中计算的统计图数据进行滤波。

不象典型的低通平滑滤波器,Lee 滤波器和其它类似的σ 滤波器在压制噪声的同时,保留了图像的尖锐和细节。

被滤掉的像元将用周围像元计算的值代替。

详情见下面的参考书。

Lee, Jong-Sen, “Digital Image Enhancement and Noise Filtering by Use of Local Statistics,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol PAMI-2, No.2, March 1980, pp. 165-168
1. 选择Filters > Adaptive > Lee.
2 出现标准ENVI文件选择对话框时,选择一个文件名或波段名和空间子集。

3 点击“OK”。

4 出现Lee Filter Parameters 对话框时,在“Filter Size” 文本框里键入需要的滤波器大小。

5 用“Additive”, “Multiplicative”, 和“Both”标签附近的按钮,选择需要的噪声模型。

特别指出,雷达图像的噪声是倍增的(斑点)。

6 若需要,在相应文本框里键入数值,以改变“Additive Noise Mean” 和“Multiplicative Noise Mean” 的默认值0.0 和1.0 。

较大的噪声平均值将产生较少的平滑。

7 若需要,改变“Noise Variance” 值。

当选择“Additive” 和“Both” 噪声模型时,“Noise Variance” 参数被设置成附加噪声变化量。

当选择“Multiplicative” 噪声模型时,设置为倍增的噪声。

噪声变化量的估计可以通过计算图像中平坦区域(如湖泊等)的数据差异得到。

对于雷达数据中的倍增的噪声,噪声变化量可以通过“1/观察次数”来估计。

8 选用“File” 或“Memory” 输出。

·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。

9 点击“OK”,开始处理。

Frost 滤波器
Frost 滤波器用于雷达图像中保留边缘的情况下,减少斑点。

它是按指数规律阻尼循环的均衡滤波,用于局部统计。

参与滤波的像元由到滤波器中心的距离、阻尼系数和局部变化计算的值来代替。

详情见下面的参考书。

Zhenghao Shi and Ko B. Fung, “A Comparison of Digital Speckle Filters,” Proceedings of IGRASS 94, August 8-12, 1994, pp. 2129-2133.
1 选择Filters > Adaptive > Frost。

2 出现文件选择对话框时,选择一个文件或波段以及需要的空间子集。

3 点击“OK”
4 出现Frost Filter Parameters对话框时,在“Filter Size”文本框里键入需要的滤波器大小
5 在“Damping Factor”文本框里,键入需要的值
Damping Factor决定了按指数规律阻尼的数量,默认值为1对于多数雷达图像时足够的。

阻尼值越大,保留的边缘越好,但是平滑越少;反过来,阻尼值小时,平滑较多。

阻尼值为0时,得到的结果与低通滤波输出的结果一样。

6 选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

7 点击“OK”,进行滤波。

出现一条状态信息,显示已经完成了多少操作。

Gamma 滤波器
γ 滤波器用于雷达图像中保留边缘信息时,减少斑点。

它类似于Kuan 滤波器,但是假定数据呈γ 分布。

参与滤波的像元由局部统计计算的值代替。

详情见下列参考书。

Zhenghao Shi and Ko B. Fung, “A Comparison of Digital Speckle Filters,” Proceedings of IGRASS 94, August 8-12, 1994, pp. 2129-2133.
1 选择Filters > Adaptive > Gamma
2 出现文件选择对话框时,选择一个文件或波段以及需要的空间子集。

3 点击“OK”。

4 出现Gamma Filter Parameters对话框时,在“Filter Size”文本框里键入需要的滤波器大小。

5 在合适文本框里键入观察次数。

观察次数用于通过“1/观察次数”计算噪声的变化。

6 选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

7 点击“OK”,进行滤波。

出现一条状态信息,显示已经完成了多少操作。

Kuan 滤波器
Kuan 滤波器用于雷达图像中保留边缘的情况下,减少斑点。

它将倍增的噪声模型变换为一个附加的噪声模型。

这一滤波器类似于Lee 滤波器,但是有一个不同的权重函数。

参与滤波的像元由局部统计计算的值代替。

详情见下列参考书。

Zhenghao Shi and Ko B. Fung, “A Comparison of Digital Speckle Filters,” Proceedings of IGRASS 94, August 8-12, 1994, pp. 2129-2133.
1. Select Filters > Adaptive > Kuan.
2 出现标准ENVI文件选择对话框时,选择一个文件或波段以及需要的空间子集。

3 点击“OK”。

4 出现Kuan Filter Parameters对话框时,在“Filter Size”文本框里键入需要的滤波器大小。

5 在合适文本框里键入观察次数。

观察次数用于通过“1/观察次数”计算噪声的变化。

6 选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

7 点击“OK”,进行滤波。

出现一条状态信息,显示已经完成了多少操作。

Local Sigma 滤波器
局部Σ 滤波器运用为滤波器盒计算的局部标准差,判定在滤波器窗口内的有效像元。

它只用滤波器盒里的有效像元计算出的平均值代替参与滤波的像元。

这一滤波甚至在对比度低的区域,也能很好地保留细节和有效地减少斑点噪声。

详情见下列参考书。

Eliason, Eric M. and McEwen, Alfred S., “Adaptive Box Filters for Removal of Random Noise from Digital Images,” Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, April, 1990, V56 No. 4, p.453
1 选择Filters > Adaptive > Local Sigma.
2 出现标准ENVI文件选择对话框时,选择一个文件或波段以及需要的空间子集。

3 点击“OK”。

4 出现Localized Sigma Filter Parameters对话框时,键入滤波器大小。

5 在“Sigma Factor”文本框里,键入考虑有效值的标准差的值。

Sigma Factor被用来判定哪些像元是合法的。

是通过由键入的标准差的值与局部统计值计算的像元值的最小值和最大值来判定的。

参与滤波的像元将由其周围有效像元的平均值代替。

6 选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

7 点击“OK”,进行滤波。

出现一条状态信息,显示已经完成了多少操作。

Bit Error 滤波器
Bit Error (比特误差) 噪声通常是图像中孤立像元(有与图像场景不相关的极值)导致的数据中的“spikes”的结果。

这使得图像呈现“椒盐”的外观。

ENVI中比特误差的消除是通过用周围像元的平均值代替“spikes”像元的算法实现的。

滤波器盒里的局部统计(平均值和标准差)被用来为有效像元设置一个极限。

详情见下列参考书。

Eliason, Eric M. and McEwen, Alfred S., “Adaptive Box Filters for Removal of Random Noise from Digital Images,” Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, April, 1990, V56 No. 4, p.453
1 选择Filters > Adaptive > Bit Errors.
2 出现标准ENVI文件选择对话框时,选择一个文件或波段以及需要的空间子集。

3 点击“OK”。

4 出现Bit Error Removal Parameters对话框时,键入像元中滤波器的大小。

5 在“Sigma Factor”文本框里,键入用于判定有效像元的标准差的值。

6 键入一个容许度(数值型)。

如果像元值超过了容许度,则这像元值被认为是“坏”的。

当一个像元的值减去滤波器盒子的平均值得到的数值大于局部标准差的γ倍,且超过了容许度时,这一像元被认为是一个比特误差。

系统默认,“坏”的像元将由其周围有效像元值的平均代替。

7 在“Zero Bit Errors?”文本框标签附近,点击“Yes”,即将坏像元设为0,而不是用其周围的像元值的平均代替。

8 在“Valid Data Min”和“Valid Data Max”文本框里,随意地键入用于一般判断有效数据的最小值和最大值。

9 选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

7 点击“OK”,进行滤波。

出现一条状态信息,显示已经完成了多少操作。

Frequency Filtering (频率域滤波,FFTs)
傅立叶分析是一种将图像分成空间上各种频率成分的数学方法。

实际上,快速的傅立叶变换被原来将数据变换成一个复杂的强调频率分布的图像。

ENVI 中FFT 滤波(从Filters 下拉菜单中选择)包括图像正向的FFT、频率滤波器的交互式建立、滤波器的应用,以及FFT 向原始数据空间的逆变换。

当前,FFT 处理没有用到ENVI tiling 程序,因此能被处理的图像大小受到系统可利用内存的限制。

FFT 图像是“复数”数据类型,它占用了类似大小的字节图像的8 倍内存。

Forward FFT (正向的FFT)
正向的FFT 生成的图像能显示水平和垂直空间上的频率成分。

图像(零频率分量,zero frequency component)的平均亮度值显示在变换后图像的中心。

远离中心的像元代表图像中增加的空间频率成分。

这一滤波能被设计为消除特殊的频率成分,并能进行逆向变换。

注意
如果你的输入数据呈奇数(样本和行),正向的FFT输出将不包括折叠频率,这意味着不能准确反向。

1 选择Filters > FFT Filtering > Forward FFT。

2 出现Forward FFT Input File对话框时,选择要被处理的数据,需要时,可以用子集。

文件选择程序与卷积滤波中用到的一样。

3 点击“OK”。

4 出现Forward FFT Parameters对话框,选用“File” 或“Memory”输出。

·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。

注意
输出文件的选项已被设定好。

5 点击“OK”开始FFT计算。

出现一个状态窗口,显示出函数处理数据完成的百分比。

目前,完整的FFT是不进行tiling的,因此处理受到系统内存的限制,状态会由0突然跳到100%。

当变换完成以后,输入文件中的所有波段被加在了Available Bands List中。

可以用标准ENVI程序显示结果图像。

Interactive FFT Filter Definition (交互式FFT滤波器的定义)
FFT滤波能直接被限定或作为一幅显示的正向变换的图像。

滤波类型包括circular pass and cut,bad pass and cut 以及user-drawn pass and cut。

用户定义的滤波器用ENVI 的注记功能描述。

建立自定义的FFT 滤波器:
1 选择Filters > FFT Filtering > Filter Definition。

·选择好以后,如果显示出一幅FFT图像,你应迅速选择包含FFT图像的显示数(号),或指出滤波器不与一次特殊显示相关。

·如果没有显示图像,在Filter Definition对话框的顶部,“Samples”和“Lines”标签附近的文本框里键入数值,以限定滤波器的大小。

2 从Filter_Type下拉菜单下方的滤波列表里,选择一种滤波类型,并设置需要的参数。

“Filter:type”参数随选择的滤波类型不同而改变。

·当选择上“Circular Pass”或“Circular Cut”滤波器时(分别是低通和高通滤波),出现“Radius”文本框,需要输入滤波半径(范围,用像元表示)。

·当选择上“Band Pass”或“Band Cut”滤波器时,出现“Inner Radius”和“Outer Radius”文本框,在相应位置上键入需要的数值(用像元表示)。

·选择User Defined Pass和User Defined Cut滤波菜单项时,允许将ENVI的注记(只有多边形等形状)导入滤波器。

默认值是用当前显示(尤其FFT图像)的注记建立滤波器。

·用ENVI“注记”功能,建立用户定义的滤波器:
A 显示FFT图像,在显示的图像中点击鼠标右键。

B 从图像窗口,选择Functions > Overlays > Annotation
C 在FFT图像上(概括了出现的特定噪声,如亮斑、行或楔等),画一个多边形或其他形状
D 建立一个适中的系统FFT滤波器,在注记窗口,选择Options > Turn Mirror On
显示的注记将在滤波器定义中用到。

·从前面存储的注记文件中恢复一个滤波器,点击“Ann File”,选择一个注记文件输入。

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