遥感图像处理实习报告
实验内容： 影像融合与增强
班 级：测绘 1102班
学 号： 13
姓 名：
指导老师：陈晓宁、黄远程、竞霞、史晓亮
西安科技大学
测绘科学与技术学院
二零一三年一月
实习三 影像融合与增强
一、实习内容：
掌握 ENVI 中各种影像融合方法，并比较各方法的优缺点；
熟悉 ENVI 图像增强操作；
本实习的数据源为上节已经过校正的资源三号多光谱和全色影像。
二、实习目的：
了解和认识各种图像融合方法的原理、内容及要点；
熟悉、熟练操作 ENVI 软件中各种图像融合的方法、 步骤并学会加以比较；
学习利用 ENVI 软件进行各种图像增强处理操作；
学会定性、定量分析比较图像融合的差异。
三、实习步骤：
1. 图像融合：
三波段融合：
HSV
和
Color Normalized (Brovey)
变换：
1 ） 从 ENVI 主菜单中，选择 File → 后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表
Open Image File ，分别加载校正
Available Bands List 中；
） 选择多光谱 3,2,1 波段（可以根据需要选择） 对应 R，G，B，点击 Load RGB将多光谱影像加载到显示窗口 display#1；
3
） 在 ENVI 的主菜单选择 Transform
→ Image Sharpening → HSV；
4
） 在 Select Input RGB Input Bands
对话框中，选择 Display #1 ，然
后点击 OK。
5 ） 从 High Resolution Input File 对话框中选择全色影像，点击 OK。
） 从 HSVSharpening Parameters 对话框中，选择重采样方法，并输入输出路径和文件名，点击 OK。即可完成 HSV变换融合；
与上述方法类似，选择 Transform → Image Sharpening → Color Normalized
(Brovey) ，使用 Brovey 进行融合变换。
多光谱融合：
Gram-Schmidt 、主成分（ PC）和 color normalized (CN) 变换
三种方法操作过程基本类似，下面以 Gram-Schmidt 为例：
1 ）从 ENVI 主菜单中，选择 File → Open Image File ，分别加载校正
后的资源三号多光谱与全色影像到可用波段列表 Available Bands List 中；
2 在 ENVI 的主菜单选择 Transform → Image Sharpening →Schmidt
Spectral Sharpening ；
3 ） 在 Select Low Spatial Resolution Multi Band Input File 对话
框中选择资源三号多光谱影像，在 Select High Spatial Resolution Pan Input
Band 对话框中选择全色影像，点击 OK。
4 ）选择 Average of Low Resolution Multispectral File 方法。
5 ）选择重采样方法，输入输出路径及文件名，单击 OK输出。
与上述方法类似，选择其他两种方法进行融合，并比较融合结果。
图像增强：
1 ）从 ENVI 主菜单中，选择 File → Open Image File ，加载融合后影
像到可用波段列表 Available Bands List 中，并打开影像；
）在 image 主窗口菜单 Enhance 下有不同的拉伸方法， 可以尝试并比较各种方法的特点；
3 ）ENVI 系统默认打开的影像已经过 2%线性拉伸。如果希望改变系统默
认的 2%线性扩展，从主菜单 File → Preferences → Display Default ，
将 %Linear 中的 改为，选择 OK 后，关闭对话框。
4 ）交互式拉伸：主图像菜单中选择 Enhance→Interactive Stretching 。
Strech_Type 中可以选择各种扩展方式，主要有 Linear （线性）、Gaussian（高斯）， Piecewise Linear （分段线性）， Equalization （均衡化）， Square Root （平方根）， Arbitrary （任意拉伸），选中各种不同的扩展方式，点击 Apply ，即可在图中看到变化后的图像。
5 ）以上增强后结果如果需要保存时，在 Image 窗口下 File → Save
Image as → Image File
四、实习结果：
思考题：利用提供的练习数据， 分别采用不同的方法进行融合 （HSV、Brovey 、GS、PC、Pan sharpening ），分析融合结果（目视分析影像空间显示和光谱特征，
基于均值、标准差分析定量分析图像质量） ，说明不同融合方法的优缺点。
答：电子表格分析如下：
Mean
Band 1 Band 2 Band 3
HSV
Color
Stdev
Band 1 Band 2 Band 3
HSV
Color
Mean
Band 1 Band 2 Band 3 Band 4
CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
Stdev
Band 1 Band 2 Band 3 Band 4
CN
Gram-Schmidt
PAN
PC
分析结论： 由以上各图可观察看出： HSV和 Brovey 变换两种方法在三个
波段中， Brovey 方法比 HSV方法的均值和标准差值都大，在四个波段的其他四
种方法，在各个波段中， CN法的均值和标准差值都最大， GS方法与 PAN方法均
值和标准差值都差不多相等且最小， PC方法的均值比 CN方法小比 GS方法与 PAN
方法略大，在 1、 2、 3 波段上， CN法的标准差值最大，其余三种大小差不多相
等，在 4 波段上， CN法、 GS法、 PAN法标准差值大小差不多相等， PC法两种值
均最小。
定量分析，对比六种方法融合后的图像，可以看出， HSV方法的融合效果最好，
图像融合后最为清晰， PC方法的融合效果最差，图像较为模糊。
由此通过分析， HSV方法融合效果最佳。
五、实习心得：
通过这次实习，简单学会了 6 种利用 ENVI 软件进行对校正后的图像的融合技
术，并学会了对融合后的图像进行增强处理， 其次，会简单的对融合图像加以定
性定量分析， 得出 6 种融合技术的比较， 发现了各种融合技术的优缺点。 这就是
本次实习的主要收获， 感觉步骤简单，操作较少，就是分析比较时需要认真对待，
才能比较出一个较好的结果。