遥感图像分类后处理

遥感图像分类后处理

一、实验目的与要求

监督分类和决策树分类等分类方法得到的一般是初步结果，难于达到最终的应用目的。因此，需要对初步的分类结果进行一些处理，才能得到满足需求的分类结果，这些处理过程就通常称为分类后处理。常用分类后处理通常包括：更改分类颜色、分类统计分析、小斑点处理（类后处理）、栅矢转换等操作。

本课程将以几种常见的分类后处理操作为例，学习分类后处理工具。

二、实验内容与方法

1.实验内容

1.小斑块去除

●Majority和Minority分析

●聚类处理（Clump）

●过滤处理（Sieve）

2.分类统计

3.分类叠加

4.分类结果转矢量

5.ENVI Classic分类后处理

●浏览结果

●局部修改

●更改类别颜色

6.精度评价

1.实验方法

在ENVI 5.x中，分类后处理的工具主要位于Toolbox/Classification/Post Classification/；

三、实验设备与材料

1.实验设备

装有ENVI 5.1的计算机

2.实验材料

以ENVI自带数据"can_tmr.img"的分类结果"can_tmr_class.dat"为例。数据位于" (13)

据\"。其他数据描述：

•can_tmr.img ——原始数据

•can_tmr_验证.roi ——精度评价时用到的验证ROI

四、实验步骤

1.小斑块去除

应用监督分类或者非监督分类以及决策树分类，分类结果中不可避免地会产生一些面积很小的图斑。无论从专题制图的角度，还是从实际应用的角度，都有必要对这些小图斑进行剔除或重新分类，目前常用的方法有Majority/Minority分析、聚类处理（clump）和过

滤处理（Sieve）。

1)Majority和Minority分析

Majority/Minority分析采用类似于卷积滤波的方法将较大类别中的虚假像元归到该类中，定义一个变换核尺寸，主要分析（Majority Analysis）用变换核中占主要地位（像元数最多）的像元类别代替中心像元的类别。如果使用次要分析（Minority Analysis），将用变换核中占次要地位的像元的类别代替中心像元的类别。

下面介绍详细操作流程：

（1）打开分类结果——"\12.分类后处理\数据\can_tmr_class.dat"；

（2）打开Majority/Minority分析工具，路径为Toolbox /Classification/Post Classification/Majority/Minority Analysis，在弹出对话框中选择"can_tmr_class.dat"，点击OK；

（3）在Majority/Minority Parameters面板中，点击Select All Items选中所有的类别，其他参数按照默认即可，如下图所示。然后点击Choose按钮设置输出路径，点击OK执行操作。

图1 Majority/Minority Parameters面板参数设置

（4）查看结果如图所示，可以看到原始分类结果的碎斑归为了背景类别中，更加平滑。

注：参数说明如下

•Select Classes时，用户可根据需要选择其中几个类别；

•如果选择Analysis Methods为Minority，则执行次要分析；

•Kernel Size为核的大小，必须为奇数×奇数，核越大，则处理后结果越平滑；

•中心像元权重（Center Pixel Weight）。在判定在变换核中哪个类别占主体地位时，中心像元权重用于设定中心像元类别将被计算多少次。例如：如果输入的权重为1，系统仅计算1次中心像元类别；如果输入5，系统将计算5次中心像元类别。权重设置越大，中心像元分为其他类别的概率越小。

图2 原始分类结果（左），Majority分析结果（右）

2)聚类处理（Clump）

聚类处理（clump）是运用数学形态学算子（腐蚀和膨胀），将临近的类似分类区域聚类并进行合并。分类图像经常缺少空间连续性（分类区域中斑点或洞的存在）。低通滤波虽然可以用来平滑这些图像，但是类别信息常常会被临近类别的编码干扰，聚类处理解决了这个问题。首先将被选的分类用一个膨胀操作合并到一块，然后用变换核对分类图像进行腐蚀操作。

下面介绍详细操作流程：

（1）打开分类结果——"\分类后处理\数据\can_tmr_class.dat"；

（2）打开聚类处理工具，路径为Toolbox /Classification/Post Classification/Clump Classes，在弹出对话框中选择"can_tmr_class.dat"，点击OK；

（3）在Clump Parameters面板中，点击Select All Items选中所有的类别，其他参数按照默认即可，如下图所示。然后点击Choose按钮设置输出路径，点击OK执行操作。

图3 Clump Parameters面板参数设置结果

（4）查看结果如下图所示，可以看到原始分类结果的碎斑归为了背景类别中，更加平滑。

注：参数说明如下

•Select Classes时，用户可根据需要选择其中几个类别；

•Operator Size Rows和Cols为数学形态学算子的核大小，必须为奇数，设置的值越大，效果越明显。

图4 原始分类结果（左），聚类处理结果（右）

3)过滤处理（Sieve）

过滤处理（Sieve）解决分类图像中出现的孤岛问题。过滤处理使用斑点分组方法来消除这些被隔离的分类像元。类别筛选方法通过分析周围的4个或8个像元，判定一个像元是否与周围的像元同组。如果一类中被分析的像元数少于输入的阈值，这些像元就会被从该类中删除，删除的像元归为未分类的像元（Unclassified）。

下面介绍详细操作流程：

（1）打开分类结果——"\12.分类后处理\数据\can_tmr_class.dat"；

（2）打开过滤处理工具，路径为Toolbox /Classification/Post Classification/Sieve Classes，在弹出对话框中选择"can_tmr_class.dat"，点击OK；

（3）在Sieve Parameters面板中，点击Select All Items选中所有的类别，Group Min Threshold设置为5，其他参数按照默认即可，如下图所示。然后点击Choose按钮设置输出路径，点击OK执行操作；