ENVI5.3新特性介紹

       ENVI5.3於2015年8月3日正式發佈。在ENVI5.3版本中，支持更多的傳感器和數據格式，新增和改進圖像處理算法，更加人性化操作界面，面向對象特徵提取工具FX整合激光雷達處理功能，與ArcGIS一體化集成，全新的攝影測量擴展模塊，更方便快捷ENVI二次開發。ENVI5.3主要有以下幾個方面的改進：

• 傳感器和數據格式

• 圖像處理和界面改進

• FX集成激光雷達處理功能

• 全新的攝影測量擴展模塊

• ENVI二次開發

1. 傳感器和數據格式

 

    ENVI5.3新增如下傳感器和數據格式

• Pleiades & SPOT tiled NITF

• Deimos-2

• DubaiSat-2

• SkySat-1/2新的Google數據產品("Image Frames" & "Geo Imagery")

• Sentinel-2A （哨兵2A）MSI Level 1C

• OGC GeoPackage (GPKG)矢量的輸入

2. 圖像處理和界面改進

 

（1）改進頭文件編輯器

升級了之前編輯頭文件（Edit Header）的功能，更加方便增加、修改和刪除圖像文件元數據信息。

（2）改進的時空分析工具

可自定義像元大小，可按照柵格數據的獲取時間繪製出一個像元的時間剖面曲線。

（3）分類後小斑塊處理工具

全新的小斑塊處理工具對分類後的結果進行小斑塊處理，可自動預覽結果。

（4）光譜指數工具的改進

• 新增兩個光譜指數——歸一化淤泥指數（Normalized Difference Mud Index ——NDMI），用來突出顯示淤泥/淺水像元；改進的歸一化水體指數（Modified Normalized Difference Water Index ——MNDWI）增強開闊水域特徵，來抑制建築，植被和土壤的影響；

• 優化了光譜指數工具，根據輸入數據的波長情況只顯示可計算出的光譜指數

（5）QUAC大氣校正算法改進

快速大氣校正算法有所改進，提高了校正的精度

• 應用mud filtering剔除高度結構化的材料；

• 對於大多數傳感器，基於可用波段的一小部分選擇端元；當傳感器跨可見光和近紅外短波紅外譜範圍，該算法不包括波段中的可見區域；

• 當波長低於 650 毫微米，將會約束增益曲線爲常數；

• 抑制茂密的植被的影響；

• 對於高光譜傳感器水分吸收波段（940 to 1020 nm），移除雲端元；

• 可使用掩膜文件，並支持NoData值、NaN值、無窮大/小值的輸入設置

（6）Geospatial PDF改進

可以將整個視圖的圖層輸出爲Geospatial PDF文件。

（7）圖像分類文件的編輯

在顯示圖像分類文件的圖層上，右鍵選擇Edit Class Names and Colors，可以修改分類名稱和顏色。

（8）曲線平滑

在ENVI曲線窗口中新增曲線平滑功能，可以平滑波譜曲線、時間序列曲線等。

（9）空間子區與掩膜功能

在文件選擇對話框中，可以根據柵格文件、矢量文件、ROI、地理座標等確定空間子區。也可以選擇掩膜文件。

（10）支持GMTED2010 DEM數據的下載

最新的GMTED2010全球高程數據，分辨率是7.5秒

圖5 更高分辨率的全球DEM數據

（11）處理性能提升

• 可批量處理多景數據

• 多時相、多波段數據顯示性能有顯著提升

• CADRG讀寫速率和輸出質量提升

3. FX集成激光雷達處理功能

 

       ENVI FX面向對象信息提取工具集成了ENVI LiDAR模塊，可進行3D點雲特徵提取，該模塊實現了2D+3D的一體化，ENVI 的點雲可視化和分析工具可以：

• File > Open... 或通過拖拽文件的方式打開點雲數據

• 生成地表DEM和DSM

• 生成正射影像

• 生成等高線和地形TIN

• 可視域分析

4. ENVI攝影測量模塊

 

       原先的正射校正擴展模塊改名爲攝影測量模塊，新增從立體像對中提取3D信息的功能，從星載數據中獲取點雲數據降低了成本，可用現有的大量的商業衛星數據，對機載LiDAR覆蓋不到的區域生成點雲數據，可高性能的處理得到高精度的點雲數據，並可利用ENVI的點雲可視化、分析和產品生產功能。

• 可從衛星傳感器EO/IR平臺立體像對中經過像元校正提取3D點雲信息。

• 用(SGM)算法做密集影像匹配

• 傳感器定位元數據用來約束沿極限維度的搜索

• 每一個像素都會對應生成一個三維點形成點雲

• 輸出強度或RGB文件的編碼的LAS文件用於匹配

• 傳感器支持:

• 帶有RPC模型的ENVI標準格式數據

• WorldView-1/2/3

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

• IKONOS

• Pleiades-1 & SPOT-6/7

• QuickBird

5.二次開發

     

       新增54個ENVITask接口、13個對象&方法、12個Lidar相關ENVITask/對象&方法，以及9個處理狀態信息的對象&方法。詳細見下面四個表。、

 表1--54個新增ENVITask接口：

Task	功能描述
ENVIAdditiveLeeAdaptiveFilter	對具有加法噪聲的柵格圖像進行Lee自適應濾波
ENVIAdditiveMultiplicativeLeeAdaptiveFilterTask	對具有加法和乘法噪聲的柵格圖像進行Lee自適應濾波
ENVIBinaryGTThresholdRasterTask	對柵格圖像進行二值化，大於閾值賦予1，小於閾值賦予0
ENVIBinaryLTThresholdRasterTask	對柵格圖像進行二值化，大於閾值賦予0，小於閾值賦予1
ENVIBitErrorAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行Bit Error自適應濾波
ENVIBuildMosaicRasterTask	對多幅柵格圖像進行無縫鑲嵌
ENVICalculateQUACGainOffsetTask	獲取柵格圖像增益和偏移值，用於快速大氣校正（QUAC）
ENVIDataValuesMaskRasterTask	根據一組特定的數組值對柵格圖像進行掩膜
ENVIDirectionalFilterTask	對柵格圖像進行方向濾波
ENVIDirectionalKernelTask	定義方向濾波窗口大小和方向，默認3×3，0°
ENVIEnhancedFrostAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行增強型Frost自適應濾波，減少斑點噪聲，同時保留邊緣特徵
ENVIEnhancedLeeAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行增強型Lee自適應濾波，減少斑點噪聲，同時保留紋理特徵
ENVIExportColorSlicesTask	輸出柵格圖像密度分割.dsr文件
ENVIFrostAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行Frost自適應濾波，減少斑點噪聲，同時保留邊緣特徵
ENVIGammaAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行Gamma自適應濾波，減少斑點噪聲，同時保留邊緣特徵
ENVIGaussianHighPassFilterTask	對柵格圖像進行高斯高通濾波
ENVIGaussianHighPassKernelTask	定義高斯高通濾波窗口大小，默認3×3
ENVIGaussianLowPassFilterTask	對柵格圖像進行高斯低通濾波
ENVIGaussianLowPassKernelTask	定義高斯低通濾波窗口大小，默認3×3
ENVIGeneratePointCloudsByDenseImageMatchingTask	利用兩幅或多幅圖像生成3D點雲（基於密度圖像匹配算法）
ENVIGeoJSONToROITask	將GeoJSON轉換爲ROI
ENVIGeoPackageToShapefileTask	將GeoPackage轉換爲Shapefile
ENVIGetColorSlicesTask	從.dsr文件中獲取柵格圖像密度分割範圍和顏色
ENVIGetSpectrumFromLibraryTask	從光譜庫中獲取特定地物的光譜信息
ENVIHighClipRasterTask	將柵格圖像進行高閾值裁剪，大於設定閾值的賦予該閾值，小於設定閾值則不變
ENVIHighPassFilterTask	對柵格圖像進行高通濾波
ENVIHighPassKernelTask	定義高通濾波窗口大小，默認3×3
ENVIKuanAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行Kuan自適應濾波
ENVILocalSigmaAdaptiveFilterTask	對柵格圖像進行Local Sigma自適應濾波
ENVILaplacianFilterTask	對柵格圖像進行拉普拉斯濾波
ENVILaplacianKernelTask	定義拉普拉斯濾波窗口大小，默認3×3
ENVILowClipRasterTask	將柵格圖像進行低閾值裁剪，小於設定閾值的賦予該閾值，大於設定閾值則不變
ENVILowPassFilterTask	對柵格圖像進行低通濾波
ENVILowPassKernelTask	定義低通濾波窗口大小，默認3×3
ENVIMaskRasterTask	對柵格圖像進行掩膜（基於閾值）
ENVIMedianFilterTask	對柵格圖像進行中值濾波
ENVIMultiplicativeLeeAdaptiveFilterTask	對具有乘法噪聲的柵格圖像進行Lee自適應濾波
ENVIROIMaskRasterTask	對柵格圖像進行掩膜（基於ROI）
ENVIQuerySpectralLibraryTask	獲取光譜庫中所有地物光譜名稱
ENVIQueryTaskTask	查詢指定Task描述信息
ENVIQueryTaskCatalogTask	查看所有可用Task列表
ENVIRasterConvolutionTask	對柵格圖像進行卷積運算
ENVIRasterHistogramTask	計算柵格圖像直方圖
ENVIRasterMetadataItemTask	獲取柵格圖像特定元數據信息
ENVIRegridRasterSeriesTask	重投影一系列柵格爲一個同樣的空間格網，使用自定義的grid
ENVIReprojectRasterTask	對柵格圖像進行重投影
ENVIResampleSpectrumTask	對地物光譜進行重採樣
ENVIRobertsFilterTask	對柵格圖像進行羅伯特濾波
ENVISetRasterMetadataTask	設置柵格圖像元數據信息並生成.hdr頭文件（之前無頭文件；若柵格圖像本身具有頭文件，則覆蓋掉原來數據）
ENVISobelFilterTask	對柵格圖像進行Sobel濾波
ENVISpectralAdaptiveCoherenceEstimator UsingSubspaceBackgroundStatisticsTask	使用子空間背景統計的均值和方差，進行Adaptive Coherence Estimator (ACE)目標檢測分析
ENVISpectralSubspaceBackgroundStatisticsTask	排除異常值像元計算背景統計信息
ENVIVectorMaskRasterTask	對柵格圖像進行掩膜處理（基於矢量，如shapefile）
ENVIVectorRecordsToSeparateROITask	根據矢量記錄生成對應ROIs

表2 新增13個對象&方法

Object/Method	Description
ENVIBinaryGTThresholdRaster	對象：二值化虛擬柵格（大於閾值賦予1，小於閾值賦予0）
ENVIBinaryLTThresholdRaster	對象：二值化虛擬柵格（大於閾值賦予0，小於閾值賦予1）
ENVIDataValuesMaskRaster	對象：數組掩膜時生成的虛擬柵格
ENVIGainOffsetWithThresholdRaster	對象：同時對柵格數據進行輻射定標和閾值裁剪時生成的虛擬柵格
ENVIHighClipRaster	對象：高閾值裁剪時生成的虛擬柵格（大於閾值的像素賦予該閾值）
ENVIJagwireServer	對象：返回JagwireServer對象引用，基於該引用可以進行如下操作：查詢JagwireServer上的柵格數據集哈希表，獲取數據集元數據哈希表，關閉JagwireServer連接
ENVILowClipRaster	對象：低閾值裁剪時生成的虛擬柵格（小於閾值的像素賦予該閾值）
ENVIQUACRaster	對象：快速大氣校正（QUAC）生成的虛擬柵格
ENVIReprojectRaster	對象：重投影生成的虛擬柵格
ENVIRoi::GetExtent	方法：返回柵格數據ROI邊界像素座標
ENVISpectralLibrary	對象：返回光譜庫對象的引用
ENVIView::Chip	方法：根據視圖對柵格圖像進行裁剪（虛擬柵格）
ENVIView::ChipToFile	方法：根據視圖對柵格圖像進行裁剪（文件）

 

表3 新增12個Lidar相關ENVITask/對象&方法

Object/Method/Task	描述
ENVI::OpenPointCloud	打開單個或多個點雲數據（.las、.laz、.ntf，.sid，.txt，.bin）和工程文件（.ini），同時進行點雲格式優化
ENVI::QueryPointCloud	打開單個點雲數據（.las、.laz、.ntf，.sid，.txt，.bin），不進行點雲格式優化
ENVICreatePointCloudSubProjectTask	將ENVI LiDAR工程分解爲若干個子工程，用於ESE並行處理
ENVIPointCloud	返回點雲對象引用，基於該引用可以進行如下操作： –   獲取圓形區域、矩形區域、多邊形區域點雲數據 –   保存點雲對象，輸出點云爲一個新的.las文件 –   關閉點雲對象等
ENVIPointCloudFeatureExtractionTask	對點雲進行特徵提取，比如：提取建築物、樹木和電力線等
ENVIPointCloudFilter	對點雲數據進行過濾
ENVIPointCloudMetadata	獲取點雲元數據信息
ENVIPointCloudProductsInfo	存儲點雲特徵提取Task獲取的產品完整信息
ENVIPointCloudQuery	返回ENVI::QueryPointCloud對象引用，基於該引用可以進行如下操作：獲取特定範圍已分類點雲數據，關閉點雲對象
ENVIPointCloudSpatialRef	點雲數據空間參考對象，基於該對象可以進行如下操作：點雲數據地理座標系與投影座標系相互轉換，投影座標系之間相互轉換
ENVIPointCloudViewer	啓動ENVI LiDAR並初始化一個ENVI LiDAR對象，基於該對象可以進行如下操作：打開點雲數據，打開shapefile文件，獲取已經打開的點雲對象，獲取和設置視圖範圍，設置進度條在視圖中的位置，關閉視圖
ENVISpatialSubsetPointCloud	對點雲數據進行空間裁剪

 

表4 新增9個處理狀態信息的對象&方法

對象&方法	描述
ENVI::GetBroadcastChannel	該方法返回一個對象引用系統的廣播通道
ENVIAbortable	如果有中止請求時候，使用此類進行通信
ENVIAbortableTaskFromProcedure	當編寫自定義Task時候，使用此基類可以實現帶有中止選項的進度條，可以設置三個方法： PreExecute, DoExecute, PostExecute
ENVIBroadcastChannel	這是廣播通道的引用，包括以下三個方法： ·         發送消息： Broadcast method ·         訂閱：Subscribe method ·         取消訂閱： Unsubscribe method
ENVIMessage	抽象類，用於其他信息類的超類。
ENVIMessageHandler	抽象類，用於其他信息類的超類。如ENVIBroadcastChannel 調用ENVIMessageHandler::OnMessage 方法用於把消息轉發給所有的用戶
ENVIStartMessage	這個函數是用於構建一個ENVIStartMessage 對象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一個ENVI用戶界面運行，一個處理進度條將會出現。
ENVIProgressMessage	這個函數是用於構建一個ENVIProgressMessage對象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一個ENVI用戶界面運行，處理進度條將會更新進度。
ENVIFinishMessage	這個函數是用於構建一個ENVIFinishMessage 對象送到ENVIBroadcastChannel. 如果一個ENVI用戶界面在有進度條的情況下運行，對話框將會關閉。