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书名：遥感数字图像处理实验教程（第二版）
定价：39.0
ISBN：9787030570710
作者：韦玉春,秦福莹,程春梅
版次：2
出版时间：2018-05
内容提要：
遥感数字图像是遥感对地观测产生的图像。通过实验练习，有助于将图像处理知识和地学知识更好的结合应用起来，从图像中挖掘地学信息。本书包括9个实验，分别是：实验准备；图像处理的基本操作；图像合成和显示增强；遥感图像的校正；图像变换；图像滤波；图像分割；图像分类；变化检测。各个实验均附有相关的数据。这些实验已经在地理信息科学专业的教学中应用多年。
目录：
目录
第二版前言
第*版前言
实验内容和实验安排
实验一 实验准备 1
一、目的和要求 1
二、实验内容 1
三、ENVI遥感数字图像处理系统介绍 1
四、传统界面的ENVI 2
五、集成界面的ENVI 5
六、查看软件的帮助信息 5
七、常用的遥感数字图像处理系统 6
八、显示器的色彩校正 6
九、实验数据 9
十、课后思考练习 10
十一、课外阅读 11
实验二 图像处理的基本操作 12
一、目的和要求 12
二、实验内容 12
三、图像处理的基本工具 13
四、课后思考练习 32
五、程序设计 33
实验三 图像合成和显示增强 34
一、目的和要求 34
二、实验内容 34
三、图像处理实验 34
四、课后思考练习 44
五、程序设计 45
六、课外阅读 45
实验四 遥感图像的校正 46
一、目的和要求 46
二、辐射校正实验 46
三、几何精纠正实验 56
实验五 图像变换 70
一、目的和要求 70
二、实验内容 70
三、图像处理 70
四、课后思考练习 92
五、程序设计 92
六、课外阅读 93
实验六 图像滤波 94
一、目的和要求 94
二、实验内容 94
三、图像处理实验 94
四、课后思考练习 107
五、程序设计 107
六、拓展实验 108
七、课外阅读 108
实验七 图像分割 109
一、目的和要求 109
二、实验内容 109
三、图像处理实验 109
四、课后思考练习 126
五、程序设计 126
六、拓展实验 127
七、课外阅读 127
实验八 图像分类 128
一、目的和要求 128
二、实验内容 128
三、图像处理实验 129
四、课后思考练习 142
五、程序设计 142
实验九 变化检测 143
一、目的和要求 143
二、实验内容 144
三、图像处理实验 145
四、课后思考练习 157
五、程序设计 158
附录1 实验报告要求 159
附录2 实验报告模板 160
附录3 遥感数字图像处理实验的相关软件 162
附录4 随书光盘内容说明 164
在线试读：
实验一 实验准备
一、目的和要求
1. 目的
掌握显示器的色彩校正方法。
2. 要求
了解ENVI 遥感数字图像处理系统的基本功能、各功能之间的主要关系。
能够通过在线帮助文档进行自主学习。
了解主要遥感图像处理软件系统的特点和功能。
能够使用免费工具对显示器进行基本的色彩校正。
3. 软件和数据
1）软件
ENVI的*新版本。请咨询相关的厂商。
显示器颜色校正工具。随书光盘目录：“实验准备\显示器色彩校正工具”。
2）实验数据
随书光盘目录：“实验准备\数据”。
二、实验内容
（1）安装ENVI图像处理软件。
（2）浏览主要的遥感数字图像处理系统的主页。
（3）校正显示器。
（4）拷贝实验数据。
三、ENVI遥感数字图像处理系统介绍
软件：ENVI（The Environment for Visualizing Images）5.3 或更高的版本。
公司：Harris Geospatial Solutions。
2017 年，ENVI 的版本为5.41，可在32 位和64 位操作系统上运行，用于遥感数字图像处理和分析。
ENVI是功能齐全的遥感图像处理系统，可处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据，界面友好、工具多，便于进行数据可视化分析和交互性探索性分析。
ENVI中的图像处理基于像素和波段。图像文件打开后，所包括的波段显示在一个列表中（Available Bands List），可以被系统所有工具引用。如果图像的大小相同，那么可以组合利用各种工具进行图像处理。列表中的“波段”可以是原始遥感图像原有的，也可以是图像处理后的结果（使用波段作为变量的指代），可以具有不同的数据类型。
ENVI的处理功能通过菜单调用，通过窗口对话框进行参数的选择。
ENVI使用IDL（Interactive Data Language）编写，许多特性与IDL语言的特性紧密相关。IDL是一个用于交互式数据分析和数据可视化的计算环境，将数学分析、图形显示技术与功能强大的面向数组的结构化语言结合在一起。利用IDL，可以快速扩充ENVI的处理能力，解决实际问题的效率更高。ENVI 对于要处理的图像波段数没有限制，可以处理几乎所有的卫星图像格式，如Landsat、IKONOS、SPOT、RADARSAT、NOAA、EROS 和TERRA 等，并接受新的传感器信息。
ENVI 的遥感影像处理功能包括：几何校正和辐射校正、图像增强、滤波、变换和分类、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形分析、GPS 连接、正射影像图生成、三维图像生成，二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等。ENVI支持各种投影类型和自定义投影。ENVI 包括完整的高光谱数据处理工具，可有效地进行高光谱图像的处理、分析分类和土地利用动态监测。分类及制图输出中可以使用汉字标注。
ENVI 的矢量工具可以进行屏幕数字化、栅格和矢量叠合，建立新的矢量层、编辑点、线、多边形数据，进行缓冲区分析，创建、编辑属性表并进行矢量层的属性查询。
ENVI 具有地形分析和三维地形可视化功能，能按用户制定路径飞行，产生动画序列并输出为MPEG 文件，便于用户演示成果。
ENVI 使用SAR scape 工具处理微波数据，提取CEOS信息并浏览RADARSAT和ERS数据。可用天线阵列校正、斜距校正、自适应滤波等功能提高数据的利用率。ENVI可以处理极化雷达数据，从SIR-C和AIRSAR压缩数据中选择极化和工作频率，可以浏览和比较感兴趣区的极化信号，创建振幅图像和相位图像。
ENVI 提供了两种界面。①多窗口界面，界面可以打开多个窗口进行对比，称为传统界面。如果工作偏重于数据处理和探索性分析，优先推荐在此界面下进行。②集成界面，向Office、ArcGIS 和ERDAS IMAGINE 等软件的界面风格靠拢，专用的图像处理功能在工具箱中。如果仅仅是图像处理，或具有了完整的图像工作流程，建议使用此界面。
四、传统界面的ENVI
传统界面的ENVI 正常启动后的菜单构成如图1.1 所示。主菜单和每个对话框均为单独的窗口。一个图像同时在三个窗口中显示：显示整个图像的全局窗口（Scroll）、显示1：1图像的图像窗口（Image）、放大或缩小显示的缩放窗口（Zoom）。这些窗口可以在多个显示器上显示，且各个图像窗口可以相互连接，从而极大地方便了图像处理和分析。
图1.1 传统界面的ENVI
在ENVI中，基本的图像处理操作流程为：打开图像文件，合成显示图像；从主菜单中选择图像处理功能，再选择相关的参数，设定待处理的图像和输出图像，进行图像处理；显示对比图像处理结果；合并不同处理结果为新的图像，进行新的处理，或将结果输出转存为文件。
1. 文件管理（File）
文件菜单管理文件读写和系统设置，进行相关的文件和项目的管理。通过该菜单，可把不同类型的遥感图像文件读进ENVI，进行文件转换和处理。
菜单中图像文件被分为四类：
（1）常用的多光谱图像，按照卫星和传感器来命名，如Landsat 的Fast、SPOT等。
（2）特殊格式的图像，如雷达图像、激光图像等。
（3）其他专业遥感图像处理软件产生的图像，包括PCI、ERDAS IMAGINE和ER Mapper等。
（4）通用格式的图像，如bmp、tif 等。
打开的图像可以导出为IDL变量，然后在IDL中进行命令行或程序化处理。IDL中的变量也可以导入为图像，在ENVI中进行处理。
通过文件保存操作，打开的图像可以转换为其他格式的图像文件。
2. 基本工具（Basic Tools）
Basic Tools菜单提供了基本的图像处理功能。包括：图像重采样、掩膜处理；图像格式转换；图像统计、空间统计、量测工具和变化检测。图像的兴趣区（Regions of Interest）用于监督分类、波段运算（Band Math）、数据拉伸（Stretch Data）、图像镶嵌、图像预处理等。
预处理（Preprocessing）子菜单中包括图像辐射校正、针对特定传感器的工具和通用工具等。
3. 变换（Transform）
图像变换是将图像数据转换到另一种数据空间表达的图像处理方法，通过简单或复杂的方法来实现。变换目的是提高信息的表达能力。变换后的图像比原始图像在某些方面更易于处理和信息提取。
主要方法有：图像锐化；彩色变换、主成分变换、缨帽变换；计算图像比值，计算NDVI 值；图像的拉伸，如去相关拉伸、饱和度拉伸等。
4. 滤波（Filter）
图像滤波利用邻域信息进行图像增强，方法包括卷积（空间域滤波）、图像形态学、纹理、自适应滤波和傅里叶滤波（频率域滤波），强调滤波核的应用。
卷积和形态学滤波在空间域进行。卷积是*常用的图像滤波方法，包括图像平滑和锐化的主要算法，如中值滤波、拉普拉斯变换等。形态学滤波以图像的数学形态学为基础对图像进行处理，如膨胀和腐蚀运算。纹理包括同生测度（occurrence）和共生测度（co-occurrence）。自适应滤波器主要用来处理雷达图像，其特点是在抑制噪声的同时保留图像的边界信息和细节。傅里叶滤波在频率域对图像进行滤波，主要用来提取或去除图像中的周期成分。
5. 分类（Classification）
分类是图像处理的重要内容，包括监督分类、非监督分类和决策树分类，波谱端元收集和分类后处理等。其中，监督分类方法包括平行管道方法、*小距离方法、马氏距离方法、*大似然法、光谱角方法、光谱信息散度方法、二值编码方法、神经网络分类和支撑向量机分类等。非监督分类包括迭代自组织方法、k 均值方法。分类后处理中，包括类别统计、混淆矩阵、多数/少数分析、类的聚块、类的筛选、类的合并、类的叠加、缓冲区、区域标识（图像分割）及分类结果矢量化等。
6. 波谱（Spectral）
波谱工具用于多光谱和高光谱图像及其他波谱的数据分析，是ENVI区别于其他软件的重要特征。包括：波谱库的构建、重采样和浏览；波谱分割；波谱运算；波谱端元的判断；波谱数据的N 维可视化；波谱映射；线性波谱分离；匹配滤波；包络线去除及波谱特征拟合等。
7. 地图（Map）
用于建立遥感图像与地图的关联。主要功能包括：图像的配准（几何精纠正）、正射投影（正射校正）、几何校正和图像镶嵌；地图坐标和投影转换；用户自定义投影；转换ASCII坐标；连接GPS等。
8. 矢量（Vector）
用于对矢量地图进行转换等。包括：打开、建立矢量文件、将栅格图像（包括分类图像）转化为ENVI 矢量文件，不规则点数据的栅格化，将ENVI 矢量文件（EVF）、注记文件（ANN）及感兴趣区（ROI）转化为DXF 格式的文件，图像数字化等。
9. 地形（Topographic）
用来对数字高程数据DEM 进行特征提取和分析。包括：计算坡度、坡向和不同的曲率值；生成一幅图像显示河道、山脊、山峰、沟谷、平原；创建山区阴影图像（CreateHill Shade Image）；替换数字高程数据中的坏值、不规则数据的栅格化、转换等高线为DEM、3D显示等。
10. 雷达（Radar）
ENVI 为分析探测雷达图像及SAR系统（如JPL的极化偏振AIRSAR与SIR-C系统等）提供了标准化的工具，可以对ERS-1、JERS-1、RADARSAT、SIR-C、X-SAR和AIRSAR数据及其他的SAR数据进行处理。ENVI也可以处理CEOS 格式的雷达数据（包括来自其他雷达系统的CEOS格式数据）。
多数ENVI处理功能本身就包含雷达数据的处理能力，如所有的显示功能、拉伸、颜色处理、分类、配准、滤波、几何校正等。另外，ENVI 提供了分析极化雷达数据的专用工具SARscape。
11. 窗口管理（Window）
用于管理ENVI显示和绘图窗口，包括打开新窗口、窗口*大化、窗口间链接显示、关闭窗口、访问可用波段列表和可用矢量列表；浏览显示窗口的信息、浏览显示图像中光标位置和像元值、从显示窗口中收集点、打开窗口查找工具、显示鼠标的按钮信息等。
12. 帮助
ENVI的帮助系统可以方便地按照关键词查找帮助内容，可以对感兴趣的内容设置书签，以便于将来阅读。
五、集成界面的ENVI
集成界面的ENVI使用一个框架进行功能管理，主菜单比较简洁，各个图像处理功能模块作为工具箱中的工具（图1.2）。窗口的上部为主菜单条和图像显示控制按钮，下部从左向右分别为图像文件管理区、图像显示区和图像处理功能模块列表区。
在此界面下，图像处理的基本操作流程为：打开图像文件，系统按照默认的设置显示图像；从工具箱中选择图像处理功能，选择相关的参数，设定待处理的图像和输出图像，进行图像处理；对比显示图像处理结果，保存处理结果。
但是，由于图像显示被限制在单一的框架内，限制了更多图像的对比显示，这给大图像处理和多图像的联合分析带来了不便，也不适用于多显示器。
图1.2 集成界面的ENVI
六、查看软件的帮助信息
启动传统界面的ENVI。点击主菜单“Help”→“Start ENVI help”，阅读帮助文件。
从“index”中，输入“display images”，查看帮助信息。
输入“TM”，查看相关的帮助信息。
七、常用的遥感数字图像处理系统
除了ENVI 系统外，常用的商业化遥感数字图像处理系统至少有如下两个。建议通过网址查询产品的相关信息，并以ENVI 为参照，对各个系统的主要功能、性能进行总结比较。
1. ERDAS IMAGINE 遥感图像处理系统ERDAS IMAGINE 是美国Intergraph 公司的遥感图像处理系统产品。系统包括面向多种应用领域的产品模块、不同层次用户的模型开发工具及高度的RS/GIS集成功能，是内容丰富、功能强大的图像处理工具。
ERDAS IMAGINE系统基于文件的操作，每次图像处理的结果都要保存到磁盘文件中。因此，系统的运行需要有较大的硬盘预留空间。2009年后，ERDAS IMAGINE已将ER Mapper 作为其系统的一部分，可以直接打开ER Mapper中的算法文件，增加了这两个系统的数据整合能力。
2017年发行的软件称为ERDAS IMAGINE 2017。
2. PCI Geomatica 遥感图像处理系统
加拿大PCI 公司开发的用于图像处理、制图、GIS、雷达数据分析及资源管理和环境监测的多功能软件系统，拥有齐全的功能模块，组成了一个全面的遥感图像处理系统。
PCI *突出的特色是功能丰富的工具箱和建模系统，强调矢量和图像数据的集成管理和处理。
2017 年PCI 的版本称为Geomatica 2017。
八、显示器的色彩校正
数字图像通过显示才能为人的视觉所感知，感知之后才能寻找合适的处理方法。为了尽可能不失真地显示图像，同时为使不同显示器显示的图像具有可比性，保证显示和感知的一致性，需要对显示器的色彩进行校正。
色彩校正也称为颜色校正。
在图像处理过程中，不能有光线直接照射显示器表面，显示器周围应没有过分艳丽明亮的其他颜色的物体，尽可能保持中灰色（参考：实验准备\显示器色彩校正工具\中灰板.jpg）。应该在较暗的不变的环境中进行图像的处理，以便正确地感知颜色。
色域、颜色的可控制性和稳定性决定了颜色的显示能力和显示器的价格。在没有校正的情况下，相同的图像在不同显示器上的显示会有差异。一般的家用显示器价格低，显示偏差比较大，工业显示器和专业出版印刷使用的图像显示器价格高，显示偏差小。
定价：39.0
ISBN：9787030570710
作者：韦玉春,秦福莹,程春梅
版次：2
出版时间：2018-05
内容提要：
遥感数字图像是遥感对地观测产生的图像。通过实验练习，有助于将图像处理知识和地学知识更好的结合应用起来，从图像中挖掘地学信息。本书包括9个实验，分别是：实验准备；图像处理的基本操作；图像合成和显示增强；遥感图像的校正；图像变换；图像滤波；图像分割；图像分类；变化检测。各个实验均附有相关的数据。这些实验已经在地理信息科学专业的教学中应用多年。
目录：
目录
第二版前言
第*版前言
实验内容和实验安排
实验一 实验准备 1
一、目的和要求 1
二、实验内容 1
三、ENVI遥感数字图像处理系统介绍 1
四、传统界面的ENVI 2
五、集成界面的ENVI 5
六、查看软件的帮助信息 5
七、常用的遥感数字图像处理系统 6
八、显示器的色彩校正 6
九、实验数据 9
十、课后思考练习 10
十一、课外阅读 11
实验二 图像处理的基本操作 12
一、目的和要求 12
二、实验内容 12
三、图像处理的基本工具 13
四、课后思考练习 32
五、程序设计 33
实验三 图像合成和显示增强 34
一、目的和要求 34
二、实验内容 34
三、图像处理实验 34
四、课后思考练习 44
五、程序设计 45
六、课外阅读 45
实验四 遥感图像的校正 46
一、目的和要求 46
二、辐射校正实验 46
三、几何精纠正实验 56
实验五 图像变换 70
一、目的和要求 70
二、实验内容 70
三、图像处理 70
四、课后思考练习 92
五、程序设计 92
六、课外阅读 93
实验六 图像滤波 94
一、目的和要求 94
二、实验内容 94
三、图像处理实验 94
四、课后思考练习 107
五、程序设计 107
六、拓展实验 108
七、课外阅读 108
实验七 图像分割 109
一、目的和要求 109
二、实验内容 109
三、图像处理实验 109
四、课后思考练习 126
五、程序设计 126
六、拓展实验 127
七、课外阅读 127
实验八 图像分类 128
一、目的和要求 128
二、实验内容 128
三、图像处理实验 129
四、课后思考练习 142
五、程序设计 142
实验九 变化检测 143
一、目的和要求 143
二、实验内容 144
三、图像处理实验 145
四、课后思考练习 157
五、程序设计 158
附录1 实验报告要求 159
附录2 实验报告模板 160
附录3 遥感数字图像处理实验的相关软件 162
附录4 随书光盘内容说明 164
在线试读：
实验一 实验准备
一、目的和要求
1. 目的
掌握显示器的色彩校正方法。
2. 要求
了解ENVI 遥感数字图像处理系统的基本功能、各功能之间的主要关系。
能够通过在线帮助文档进行自主学习。
了解主要遥感图像处理软件系统的特点和功能。
能够使用免费工具对显示器进行基本的色彩校正。
3. 软件和数据
1）软件
ENVI的*新版本。请咨询相关的厂商。
显示器颜色校正工具。随书光盘目录：“实验准备\显示器色彩校正工具”。
2）实验数据
随书光盘目录：“实验准备\数据”。
二、实验内容
（1）安装ENVI图像处理软件。
（2）浏览主要的遥感数字图像处理系统的主页。
（3）校正显示器。
（4）拷贝实验数据。
三、ENVI遥感数字图像处理系统介绍
软件：ENVI（The Environment for Visualizing Images）5.3 或更高的版本。
公司：Harris Geospatial Solutions。
2017 年，ENVI 的版本为5.41，可在32 位和64 位操作系统上运行，用于遥感数字图像处理和分析。
ENVI是功能齐全的遥感图像处理系统，可处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据，界面友好、工具多，便于进行数据可视化分析和交互性探索性分析。
ENVI中的图像处理基于像素和波段。图像文件打开后，所包括的波段显示在一个列表中（Available Bands List），可以被系统所有工具引用。如果图像的大小相同，那么可以组合利用各种工具进行图像处理。列表中的“波段”可以是原始遥感图像原有的，也可以是图像处理后的结果（使用波段作为变量的指代），可以具有不同的数据类型。
ENVI的处理功能通过菜单调用，通过窗口对话框进行参数的选择。
ENVI使用IDL（Interactive Data Language）编写，许多特性与IDL语言的特性紧密相关。IDL是一个用于交互式数据分析和数据可视化的计算环境，将数学分析、图形显示技术与功能强大的面向数组的结构化语言结合在一起。利用IDL，可以快速扩充ENVI的处理能力，解决实际问题的效率更高。ENVI 对于要处理的图像波段数没有限制，可以处理几乎所有的卫星图像格式，如Landsat、IKONOS、SPOT、RADARSAT、NOAA、EROS 和TERRA 等，并接受新的传感器信息。
ENVI 的遥感影像处理功能包括：几何校正和辐射校正、图像增强、滤波、变换和分类、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形分析、GPS 连接、正射影像图生成、三维图像生成，二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等。ENVI支持各种投影类型和自定义投影。ENVI 包括完整的高光谱数据处理工具，可有效地进行高光谱图像的处理、分析分类和土地利用动态监测。分类及制图输出中可以使用汉字标注。
ENVI 的矢量工具可以进行屏幕数字化、栅格和矢量叠合，建立新的矢量层、编辑点、线、多边形数据，进行缓冲区分析，创建、编辑属性表并进行矢量层的属性查询。
ENVI 具有地形分析和三维地形可视化功能，能按用户制定路径飞行，产生动画序列并输出为MPEG 文件，便于用户演示成果。
ENVI 使用SAR scape 工具处理微波数据，提取CEOS信息并浏览RADARSAT和ERS数据。可用天线阵列校正、斜距校正、自适应滤波等功能提高数据的利用率。ENVI可以处理极化雷达数据，从SIR-C和AIRSAR压缩数据中选择极化和工作频率，可以浏览和比较感兴趣区的极化信号，创建振幅图像和相位图像。
ENVI 提供了两种界面。①多窗口界面，界面可以打开多个窗口进行对比，称为传统界面。如果工作偏重于数据处理和探索性分析，优先推荐在此界面下进行。②集成界面，向Office、ArcGIS 和ERDAS IMAGINE 等软件的界面风格靠拢，专用的图像处理功能在工具箱中。如果仅仅是图像处理，或具有了完整的图像工作流程，建议使用此界面。
四、传统界面的ENVI
传统界面的ENVI 正常启动后的菜单构成如图1.1 所示。主菜单和每个对话框均为单独的窗口。一个图像同时在三个窗口中显示：显示整个图像的全局窗口（Scroll）、显示1：1图像的图像窗口（Image）、放大或缩小显示的缩放窗口（Zoom）。这些窗口可以在多个显示器上显示，且各个图像窗口可以相互连接，从而极大地方便了图像处理和分析。
图1.1 传统界面的ENVI
在ENVI中，基本的图像处理操作流程为：打开图像文件，合成显示图像；从主菜单中选择图像处理功能，再选择相关的参数，设定待处理的图像和输出图像，进行图像处理；显示对比图像处理结果；合并不同处理结果为新的图像，进行新的处理，或将结果输出转存为文件。
1. 文件管理（File）
文件菜单管理文件读写和系统设置，进行相关的文件和项目的管理。通过该菜单，可把不同类型的遥感图像文件读进ENVI，进行文件转换和处理。
菜单中图像文件被分为四类：
（1）常用的多光谱图像，按照卫星和传感器来命名，如Landsat 的Fast、SPOT等。
（2）特殊格式的图像，如雷达图像、激光图像等。
（3）其他专业遥感图像处理软件产生的图像，包括PCI、ERDAS IMAGINE和ER Mapper等。
（4）通用格式的图像，如bmp、tif 等。
打开的图像可以导出为IDL变量，然后在IDL中进行命令行或程序化处理。IDL中的变量也可以导入为图像，在ENVI中进行处理。
通过文件保存操作，打开的图像可以转换为其他格式的图像文件。
2. 基本工具（Basic Tools）
Basic Tools菜单提供了基本的图像处理功能。包括：图像重采样、掩膜处理；图像格式转换；图像统计、空间统计、量测工具和变化检测。图像的兴趣区（Regions of Interest）用于监督分类、波段运算（Band Math）、数据拉伸（Stretch Data）、图像镶嵌、图像预处理等。
预处理（Preprocessing）子菜单中包括图像辐射校正、针对特定传感器的工具和通用工具等。
3. 变换（Transform）
图像变换是将图像数据转换到另一种数据空间表达的图像处理方法，通过简单或复杂的方法来实现。变换目的是提高信息的表达能力。变换后的图像比原始图像在某些方面更易于处理和信息提取。
主要方法有：图像锐化；彩色变换、主成分变换、缨帽变换；计算图像比值，计算NDVI 值；图像的拉伸，如去相关拉伸、饱和度拉伸等。
4. 滤波（Filter）
图像滤波利用邻域信息进行图像增强，方法包括卷积（空间域滤波）、图像形态学、纹理、自适应滤波和傅里叶滤波（频率域滤波），强调滤波核的应用。
卷积和形态学滤波在空间域进行。卷积是*常用的图像滤波方法，包括图像平滑和锐化的主要算法，如中值滤波、拉普拉斯变换等。形态学滤波以图像的数学形态学为基础对图像进行处理，如膨胀和腐蚀运算。纹理包括同生测度（occurrence）和共生测度（co-occurrence）。自适应滤波器主要用来处理雷达图像，其特点是在抑制噪声的同时保留图像的边界信息和细节。傅里叶滤波在频率域对图像进行滤波，主要用来提取或去除图像中的周期成分。
5. 分类（Classification）
分类是图像处理的重要内容，包括监督分类、非监督分类和决策树分类，波谱端元收集和分类后处理等。其中，监督分类方法包括平行管道方法、*小距离方法、马氏距离方法、*大似然法、光谱角方法、光谱信息散度方法、二值编码方法、神经网络分类和支撑向量机分类等。非监督分类包括迭代自组织方法、k 均值方法。分类后处理中，包括类别统计、混淆矩阵、多数/少数分析、类的聚块、类的筛选、类的合并、类的叠加、缓冲区、区域标识（图像分割）及分类结果矢量化等。
6. 波谱（Spectral）
波谱工具用于多光谱和高光谱图像及其他波谱的数据分析，是ENVI区别于其他软件的重要特征。包括：波谱库的构建、重采样和浏览；波谱分割；波谱运算；波谱端元的判断；波谱数据的N 维可视化；波谱映射；线性波谱分离；匹配滤波；包络线去除及波谱特征拟合等。
7. 地图（Map）
用于建立遥感图像与地图的关联。主要功能包括：图像的配准（几何精纠正）、正射投影（正射校正）、几何校正和图像镶嵌；地图坐标和投影转换；用户自定义投影；转换ASCII坐标；连接GPS等。
8. 矢量（Vector）
用于对矢量地图进行转换等。包括：打开、建立矢量文件、将栅格图像（包括分类图像）转化为ENVI 矢量文件，不规则点数据的栅格化，将ENVI 矢量文件（EVF）、注记文件（ANN）及感兴趣区（ROI）转化为DXF 格式的文件，图像数字化等。
9. 地形（Topographic）
用来对数字高程数据DEM 进行特征提取和分析。包括：计算坡度、坡向和不同的曲率值；生成一幅图像显示河道、山脊、山峰、沟谷、平原；创建山区阴影图像（CreateHill Shade Image）；替换数字高程数据中的坏值、不规则数据的栅格化、转换等高线为DEM、3D显示等。
10. 雷达（Radar）
ENVI 为分析探测雷达图像及SAR系统（如JPL的极化偏振AIRSAR与SIR-C系统等）提供了标准化的工具，可以对ERS-1、JERS-1、RADARSAT、SIR-C、X-SAR和AIRSAR数据及其他的SAR数据进行处理。ENVI也可以处理CEOS 格式的雷达数据（包括来自其他雷达系统的CEOS格式数据）。
多数ENVI处理功能本身就包含雷达数据的处理能力，如所有的显示功能、拉伸、颜色处理、分类、配准、滤波、几何校正等。另外，ENVI 提供了分析极化雷达数据的专用工具SARscape。
11. 窗口管理（Window）
用于管理ENVI显示和绘图窗口，包括打开新窗口、窗口*大化、窗口间链接显示、关闭窗口、访问可用波段列表和可用矢量列表；浏览显示窗口的信息、浏览显示图像中光标位置和像元值、从显示窗口中收集点、打开窗口查找工具、显示鼠标的按钮信息等。
12. 帮助
ENVI的帮助系统可以方便地按照关键词查找帮助内容，可以对感兴趣的内容设置书签，以便于将来阅读。
五、集成界面的ENVI
集成界面的ENVI使用一个框架进行功能管理，主菜单比较简洁，各个图像处理功能模块作为工具箱中的工具（图1.2）。窗口的上部为主菜单条和图像显示控制按钮，下部从左向右分别为图像文件管理区、图像显示区和图像处理功能模块列表区。
在此界面下，图像处理的基本操作流程为：打开图像文件，系统按照默认的设置显示图像；从工具箱中选择图像处理功能，选择相关的参数，设定待处理的图像和输出图像，进行图像处理；对比显示图像处理结果，保存处理结果。
但是，由于图像显示被限制在单一的框架内，限制了更多图像的对比显示，这给大图像处理和多图像的联合分析带来了不便，也不适用于多显示器。
图1.2 集成界面的ENVI
六、查看软件的帮助信息
启动传统界面的ENVI。点击主菜单“Help”→“Start ENVI help”，阅读帮助文件。
从“index”中，输入“display images”，查看帮助信息。
输入“TM”，查看相关的帮助信息。
七、常用的遥感数字图像处理系统
除了ENVI 系统外，常用的商业化遥感数字图像处理系统至少有如下两个。建议通过网址查询产品的相关信息，并以ENVI 为参照，对各个系统的主要功能、性能进行总结比较。
1. ERDAS IMAGINE 遥感图像处理系统ERDAS IMAGINE 是美国Intergraph 公司的遥感图像处理系统产品。系统包括面向多种应用领域的产品模块、不同层次用户的模型开发工具及高度的RS/GIS集成功能，是内容丰富、功能强大的图像处理工具。
ERDAS IMAGINE系统基于文件的操作，每次图像处理的结果都要保存到磁盘文件中。因此，系统的运行需要有较大的硬盘预留空间。2009年后，ERDAS IMAGINE已将ER Mapper 作为其系统的一部分，可以直接打开ER Mapper中的算法文件，增加了这两个系统的数据整合能力。
2017年发行的软件称为ERDAS IMAGINE 2017。
2. PCI Geomatica 遥感图像处理系统
加拿大PCI 公司开发的用于图像处理、制图、GIS、雷达数据分析及资源管理和环境监测的多功能软件系统，拥有齐全的功能模块，组成了一个全面的遥感图像处理系统。
PCI *突出的特色是功能丰富的工具箱和建模系统，强调矢量和图像数据的集成管理和处理。
2017 年PCI 的版本称为Geomatica 2017。
八、显示器的色彩校正
数字图像通过显示才能为人的视觉所感知，感知之后才能寻找合适的处理方法。为了尽可能不失真地显示图像，同时为使不同显示器显示的图像具有可比性，保证显示和感知的一致性，需要对显示器的色彩进行校正。
色彩校正也称为颜色校正。
在图像处理过程中，不能有光线直接照射显示器表面，显示器周围应没有过分艳丽明亮的其他颜色的物体，尽可能保持中灰色（参考：实验准备\显示器色彩校正工具\中灰板.jpg）。应该在较暗的不变的环境中进行图像的处理，以便正确地感知颜色。
色域、颜色的可控制性和稳定性决定了颜色的显示能力和显示器的价格。在没有校正的情况下，相同的图像在不同显示器上的显示会有差异。一般的家用显示器价格低，显示偏差比较大，工业显示器和专业出版印刷使用的图像显示器价格高，显示偏差小。