图像裁剪
在实际工作中,经常需要根据研究工作范围对图像进行分幅裁剪,按照ERDAS实现图像分幅裁剪的过程,可以将图像分幅裁剪分为两种类型:规则分幅裁剪,不规则分幅裁剪。练习数据均存放在D\Subset下。
1.规则分幅裁剪(Rectangle Subset Image)
规则分幅裁剪是指裁剪图像的边界范围是一个矩形,通过左上角和右下角两点的坐标,就可以确定图像的裁剪位置,整个裁剪过程比较简单。
(1)ERDAS图标面板菜单条
Main→Data Preparation→Subset Image菜单或ERDAS图标面板工具条:点击Data Prep图标 →Subset Image,打开Subset Image对话框(图5-7)。
图5-7 Subset Image对话框
在Subset Image对话框中需要设置下列参数:
1)输入文件名称(Input File):125026125027band1.img;
2)输出文件名称(Output File):125026125027band1sub.img;
3)坐标类型(Coordinate Type):Map;
4)裁剪范围(Subset Definition)输入ULX(460000),ULY(5358000),LRX(522000),LRY(5316000);
5)输出数据类型(Output Data Type):Unsigned8Bit;
6)输出文件类型(Output Layer Type):Continuous;
7)输出统计忽略零值:Ignore Zero InOutput Stats;
8)输出像元波段(Select Layers):1(表示选择1个波段)。
(2)单击OK
关闭Subset Image对话框,执行图像裁剪。
说明:在上述图像裁剪过程中,裁剪范围是通过直接输入左上角点坐标(ULX,ULY)和右下角点坐标(LRX;LRY)定义的。此外,还可以通过两种方式定义裁剪范围:其一是应用查询框(Inquire Box),具体过程是首先在打开被裁剪图像的视窗中放置查询框,然后在SubsetImage对话框中选择From Inquire Box功能:其二是应用感兴趣区域(AOI),具体过程是首先在打开被裁剪图像的视窗中绘画矩形AOI,然后在Subset Image对话框中选择AOI功能,打开AOI对话框,并确定AOI区域来自图像视窗即可。
2.不规则分幅裁剪(Polygon Subset Image)
在实际工作中,我们经常遇到的问题是不规则的边界剪裁问题。不规则分幅裁剪是指裁剪图像的边界范围是个任意多边形,无法通过左上角和右下角两点的坐标确定图像的裁剪位置,而必须事先生成一个完整的闭合多边形区域,可以是一个AOI多边形,也可以是ArcGIS的一个Polygon Coverage,针对不同的情况采用不同裁剪过程。
AOI多边形裁剪(Polygon AOI Subset Image)
1)首先在视窗中打开需要裁剪的图像,Viewer→AOI→Tools打开AOI Tools工具箱,点击图标 在已打开的Viewer窗口下绘制多边形(图5-8):File→Save→AOI Layer As,保存多边形文件(*.aoi),文件名Polygon.aoi。
图5-8 绘制多边形AOI对话框
2)在Subset Image对话框中(图5-7),Map值不输入,点击 AOI进入Choose AOI对话框(图5-9),选择AOI File,打开文件Polygon.aoi。其余步骤和参数设定同规则分幅裁剪。在Viewer视窗中打开剪裁后的图像如图5-10所示。
图5-9 Choose AOI对话框
图5-10 AOI多边形裁剪后的图像对话框
遥感图像一景的范围往往很大,占用存储空间多,对其进行操作时运算速度慢。为了减少工作量,加快计算机运算速度,我们往往根据需要裁剪出想要的图像范围即可。按照ERDAS 实现图像分幅裁剪的过程,可以将图像分幅裁剪分为两种类型: 规则分幅和不规则分幅。
图 3. 40 Resample 对话框
3. 3. 2. 1 规则分幅裁剪(Rectangle Subset IMAGE)
规则分幅是指裁剪图像的边界范围是一个矩形,通过左上角和右下角两点的坐标,就可以确定图像的裁剪位置,整个裁剪过程比较简单。
ERDAS 图标面板菜单条: Main→Data Preparation→Data Preparation 菜单→选择 SubsetIMAGE→开 Subset IMAGE 对话框(图 3. 41);
ERDAS 图标面板工具条: 点击 Data Prep 图标→打开 Data Preparation 菜单→选择 Sub-set IMAGE→打开 Subset IMAGE 对话框(图 3. 41)。
在 Subset IMAGE 对话框中需要设置下列参数:
→输入文件名称(Input File): xh20000528. IMG;
→输出文件名称(Output File): xh000528_subset. IMG;
→坐标类型(Coordinate Type): Map;
→裁剪范围(Subset Definition): 输入 ULX、ULY、LRX、LRY;
→输出数据类型(Output Data Type): Unsigned 8 bit;
→输出统计忽略零值: Ignore Zero in Output Stats;
→输出像元波段(Select Layers): 1: 6(表示选择从第1 波段到第7 波段),4,3,2(表示选择 4,3,2 四个波段);
→OK(关闭 Subset IMAGE 对话框,执行图像裁剪)。
图 3. 41 Subset IMAGE 对话框
说明: ①在上述图像裁剪过程中,裁剪范围是通过直接输入左上角坐标和右下角坐标定义的。此外,还可以通过两种方式定义裁剪范围: 其一是应用查询框(Inquire Box),然后在 Subset IMAGE 对话框中选择 From Inquire Box 功能; 其二是应用 AOI,然后在 Sub-set IMAGE 对话框中选择 AOI 功能,打开 AOI 对话框,并确定 AOI 区域来自图像视窗即可。②输出波段的选择: 一种是用冒号表示从第几波段到第几波段,另外一种是用逗号隔开表示仅仅选择这几个波段。
3. 3. 2. 2 不规则分幅裁剪(Polygon Subset IMAGE)
不规则分幅裁剪是指裁剪图像的边界范围是个任意多边形,无法通过左上角和右下角两点的坐标确定图像的裁剪位置,而必须事先生成一个完整闭合多边形区域,可以是一个 AOI多边形,也可以是 ArcInfo 的一个 Polygon Coverage。针对不同的情况采用不同裁剪过程。
(1)AOI 多边形裁剪(Polygon AOI Subset IMAGE)
首先在视窗中打开需要裁剪的图像,并应用 AOI 工具绘制多边形 AOI,可以将多边形AOI 保存在文件中(* . AOI),也可以暂时不退出视窗,将图像与 AOI 多边形保留在视窗中,然后,在 Subset IMAGE 对话框中需要设置下列参数:
→输入文件名称(Input File): Lanier. IMG;
→输出文件名称(Output File): Lanier_sub. IMG;
→应用 AOI 确定裁剪范围: 点击 AOI 按钮;
→打开选择 AOI(Choose AOI)对话框(图 3. 42);
图 3. 42 Choose AOI 对话框
→在 Choose AOI 对话框中确定 AOI 的来源(AOI Source): Viewer 或 AOI File(如果选择 AOI File,则需要浏览找到此前的* . AOI 文件);
→输出数据类型(Output Data Type): Unsigned 8 bit;
→输出统计忽略零值: Ignore Zero in Output Stats;
→输出像元波段(Select Layers): 1: 6(表示选择从第1 波段到第7 波段),4,3,2(表示选择 4,3,2 四个波段);
→OK(关闭 Subset IMAGE 对话框,执行图像裁剪)。
(2)ArcInfo 多边形裁剪(Polygon Coverage Subset IMAGE)
如果按照行政区划边界或自然区划边界进行图像的分幅裁剪,往往是首先利用 ArcInfo或 ERDAS 的 Vector 模块绘制精确的边界多边形(Polygon),然后以 ArcInfo 的 Polygon 为边界条件进行图像裁剪。若是对地形图的内框范围进行裁剪,需要借助其他软件如 Map-GIS 生成标准内框设定裁剪范围。对于这种情况,需要调用 MapGIS 和 ERDAS 其他模块的操作分两步完成。
图 3. 43 生成 1∶5 万单线内框
第一步: 在 MapGIS 的投影变换子系统中根据四幅图像的左下角经纬度分别生成 4 个标准 1∶5 万单线内框(图 3. 43)。
第二步: 选择标准椭球,如图 3. 44 所示。
图 3. 44 选择椭球体
第三步: 对生成的标准内框进行投影转换,如图 3. 45 所示。
图 3. 45 对内框进行投影转换
第四步: 选择投影转换的内框文件,如图 3. 46 所示。
图 3. 46 选择投影文件或目录
第五步: 设置输入坐标系类型和投影类型、比例尺分母、及坐标单位、投影带类型及投影带号,如图 3. 47 所示。
图 3. 47 设置输入坐标系类型和投影类型
第六步: 设置输出坐标系类型和投影类型、比例尺分母及坐标单位、投影带类型及投影带序号,如图 3. 48 所示。
第七步: 在 MapGIS 的输入编辑中按照生成的内框新建一个工程,将四个单线分别进行拓扑,如图 3. 49~ 图 3. 51 所示。
图 3. 48 设置输出坐标系类型和投影类型
图 3. 49 设置新建工程的地图参数
图 3. 50 在新建工程中加载内框文件
图 3. 51 对内框进行拓扑
第八步: 文件转换,在 MapGIS 的文件转换中将拓扑好的文件(* . WP)转成 Shp 文件格式,如图 3. 52 所示。
第九步: 矢量栅格化,将 Shp 格式的单线内框进行矢量栅格化,栅格化得到的图像,用 IMAGE Command Tool 命令重新赋一次投影信息。再进行 Mask 掩膜处理,得到用内框裁剪的图像,如图 3. 53,图 3. 54 所示。
第十步: 查看矢量栅格化结果,如图 3. 55 所示,图中没有投影信息。
第十一步: 加载投影信息,如图 3. 56,图 3. 57 所示,此时加载的投影信息需要和地形图校正时需要的信息一致。
第十二步: 查看附有投影信息的文件,如图 3. 58 所示。
第十三步: 进行掩膜操作,执行图像裁剪,在 Mask 掩膜对话框中设置需要裁剪的图像文件以及膜文件、输出文件类型等,如图 3. 59,图 3. 60 所示。
通过上述过程可以得到内框范围内的地形图。
图 3. 52 将* . WP 文件转换为* . Shp 文件
图 3. 53 矢量栅格化菜单
图 3. 54 Vector to Raster 对话框
3. 3. 2. 3 使用 AOI 定义裁剪范围,提取出区域范围
第一步: 在视图窗口分别打开 Shp 格式的内框,选择单个区域保存为 AOI 文件,用AOI 定义区域范围。然后用 Subset 进行裁剪,得到用内框裁剪的图像,如图 3. 61~ 图3. 64 所示。
两种方法比较:
1)用 Mask 掩膜方法进行裁剪,需要重新附加投影信息,裁剪结果占用的磁盘空间较少,过程较复杂。
图 3. 55 矢量栅格化结果
图 3. 56 IMAGE Commands 对话框
2)使用 AOI 定义裁剪范围时,可以减少附加投影信息的过程,但是裁剪结果占用的磁盘空间并没有减少,过程较简单。
图 3. 57 选择投影类型
图 3. 58 附有投影信息的文件
图 3. 59 掩膜工具
图 3. 60 Mask 对话框
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