ENVI 5.2于2014年10月15日正式发布。在ENVI 5.2版本中,支持更多传感器和科学数据格式,原生支持国产卫星,新增时空分析和地理动态视频工具,全新NNDiffuse融合算法,64种实用光谱指数,与ArcGIS一体化集成,更方便快捷ENVI二次开发。主要改进如下几个方面:
- 传感器和数据格式
- 图像处理
- Esri®集成
- 用户界面
- 二次开发
1. 传感器和数据格式
ENVI 5.2 新增如下传感器和数据格式:
- AlSat-2A
- Deimos-1
- Gaofen-1 (高分一号)
- GRIB-1 and GRIB-2
- Multi-page TIFF
- NetCDF-4
- Proba-V S10 TOC products, including NDVI
- Proba-V S1 TOA and TOC products
- SkySat-1 Image Frames
- WorldView-3
- Ziyuan-1-02C and -3A (资源1号02C、资源三号)
ENVI 5.2 能够播放视频文件,包括Skybox视频格式。Full Motion Video(FMV)播放器可以显示MISB元数据信息(如果视频文件内包含这些信息)。支持将单帧图片导入ENVI视窗中进行下一步分析,并且能够将视频文件输出为基于时间的栅格系列。
ENVI 5.2 可以在FMV播放器中读取下列视频格式文件:
- Adobe Flash Video (.flv, .f4v)
- Adobe Shockwave Flash (.swf)
- Animated Graphics Interchange Format (.gif)
- Apple Quicktime (.mov)
- Audio Video Interleaved (.avi)
- Google WebM Matroska (.webm)
- Matroska Video (.mkv)
- Motion JPEG (.mjpeg, .mjpg)
- Motion JPEG2000 (.mj2)
- MPEG-1 Part 2 (.mpeg, .mpg, .mp1, .m2v)
- MPEG-2 Transport Stream (.ts)
- MPEG-2 Part 2 (.mpeg, .mpg, .mp2, .mpg2, .mpeg2, .mpv, .m2v)
- MPEG-4 Part 12 / 3GPP / 3GPP2 (.3gp, .3g2)
- MPEG-4 Part 14 (.mp4, .mpg4, .mpeg4, .m4v, .h264)
- Skybox (SkySat) video files
在FMV播放器中,可以显示MISB元数据信息,可以添加书签等。如下图所示。
在FMV播放器中,可以与Esri Basemaps进行连接,如下图所示。
在FMV播放器中,可以将视频中的图像帧或MISB元数据导入Google Earth中,如下图所示为导入了图像。
2. 图像处理
2.1 时空分析(Spatiotemporal Analysis)
我们可以创建一个栅格序列用于时空分析。能够更好地在空间和时间维度了解和预测地球表面过程或人类活动。ENVI能够自动从多种多样的传感器数据中读取影像拍摄时间(acquisition time),从而用于时空分析。提供如下工具:
- Build Raster Series:创建栅格序列文件,通过图像获取时间进行排序。
- Reproject Raster Series: 将栅格系列通过自动重采样和投影转换,得到标准空间系统
- Series/Animation Manager: 可以使用时间滑块和鼠标滚轮控制时序数序的动画展示。可以将动画输出为通用视频格式文件。
2.2 光谱指数(Spectral Indices)
利用光谱指数工具可以一次性计算多种指数,包含植被、地质、人工地物、燃烧和水体等,包含了之前版本中(Vegetation Index Calculator工具)已存在所有植被指数。
下面为新增植被指数:
- Difference Vegetation Index
- Global Environmental Monitoring Index
- Green Atmospherically Resistant Index
- Green Difference Vegetation Index
- Green Normalized Difference Vegetation Index
- Green Ratio Vegetation Index
- Green Vegetation Index
- Infrared Percentage Vegetation Index
- Leaf Area Index
- Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index
- Modified Chlorophyll Absorption Ratio Index - Improved
- Modified Non-Linear Index
- Modified Simple Ratio
- Modified Triangular Vegetation Index
- Modified Triangular Vegetation Index - Improved
- Non-Linear Index
- Normalized Difference Water Index
- Normalized Multi-band Drought Index
- Optimized Soil Adjusted Vegetation Index
- Red Green Ratio Index
- Renormalized Difference Vegetation Index
- Soil Adjusted Vegetation Index
- Simple Ratio
- Transformed Chlorophyll Absorption Reflectance Index
- Transformed Difference Vegetation Index
- Triangular Vegetation Index
- Visible Atmospherically Resistant Index
- WorldView Improved Vegetative Index (WV-VI)
- The following are new indices for other features:
- Burn Area Index
- Clay Minerals Ratio
- Ferrous Minerals Ratio
- Iron Oxide Ratio
- Normalized Burn Ratio
- Normalized Burn Ratio Thermal 1
- Normalized Difference Built-Up Index
- Normalized Difference Snow Index
- WorldView Built-Up Index
- WorldView New Iron Index
- WorldView Non-Homogenous Feature Difference
- WorldView Soil Index
下面为其他特征指数:
- Burn Area Index
- Clay Minerals Ratio
- Ferrous Minerals Ratio
- Iron Oxide Ratio
- Normalized Burn Ratio
- Normalized Burn Ratio Thermal 1
- Normalized Difference Built-Up Index
- Normalized Difference Snow Index
- WorldView Built-Up Index
- WorldView New Iron Index
- WorldView Non-Homogenous Feature Difference
- WorldView Soil Index
注:使用ENVIQuerySpectralIndices接口可以确定输入图像能够计算的光谱指数种类。
新增两个操作指导说明:
- EO-1 Hyperion Vegetation Indices tutorial:介绍了如何对Hyperion数据进行预处理,以及使用植被指数检查森林中不健康的植被区域。
- Burn Indices tutorial:介绍了如何计算和对比Landsat 8数据的燃烧区域植被指数。
2.3 NNDiffuse图像融合工具
ENVI 5.2新增一个图像融合算法——NNDiffuse Pan Sharpening,由美国罗彻斯特理工学院(RIT)最新提出。此工具利用Nearest Neighbor Diffusion (NNDiffuse) pan sharpening算法进行图像融合。此工具具备如下特点:
- 支持众多传感器类型,如Landsat 8、SPOT、WorldView-2/3、Pléiades-1A/1B、QuickBird、GeoEye-1、EO-1 ALI、IKONOS、DubaiSat-1/2、NigeriaSat-2、国产卫星等。
- 输入图像支持如下几种地理信息元数据类型:标准地理和投影坐标系统、具备RPC信息、基于像元位置(无空间坐标系)。
- 此工具支持多线程计算,从而实现高性能处理。
- 融合结果对于色彩、纹理和光谱信息,均能得到很好保留。
- 提供API接口,能够用于批处理和发布ENVI Services Engine服务。
2.4 其他改进
- 新增高光谱分析向导
介绍了如何使用Spectral Angle Mapper (SAM) classification工具和Spectral Feature Fitting (SFF)工具来对比图像光谱与参考光谱。
- 散点图工具改进
ENVI新界面下的散点图(Scatter Plot)工具得到了改进。支持从不同栅格数据选择波段、进行密度分割、输入/输出ROI、创建光谱曲线、计算平均光谱、类别统计、输出曲线为通用格式等。"dancing layers"功能可以高亮显示与图像窗口鼠标所在位置相关的像元。
- Raster Color Slice功能改进
Raster Color Slice性能得到了提升。直方图窗口中增加了刻度和标签,支持放大缩小,新增十字丝可以显示像元值。
- Feature Counting功能重新设计
- 提供表格视窗可以列出所有的Features,提供彩色文字标记,能够对Features进行排序;
- 符号、标签和记数可以在显示中打开和关闭;
- 新增了几种符号;
- 如果图像有地理坐标,Features会自动加入地理位置参数;
- Features包含一个可选Description field来添加额外信息;
- 一个Grid可选项允许我们在Layer Manager中顶层图层上叠加格网;
- 可以保存Features为ENVI Feature Counting文件(.efc),也可以在ENVI中重新加载此种文件。同时,可以保存为Shapefiles或Geodatabase文件。
- ROI工具改进
新版ROI工具在导入ENVI Classic格式的ROI(.roi)时,会保留其几何特征,而不会将多边形转换为点。
N-维可视化工具中的Export All可以将所有ROI输出到ROI工具面板。
3. 与ArcGIS一体化集成
开始菜单中,32位的ENVI启动快捷方式位于“开始菜单 > ENVI 5.2 > ENVI for ArcGIS®”文件夹内。32位的ENVI可以与ArcMAP进行无缝操作。
Layer Manager和Data Manager新增右键菜单 Refresh,可以重新加载ArcMapTM软件中被修改并且已经保存的Esri Layer。
ENVI中可以直接创建新的文件GDB(File Geodatabase),并将数据写入此GDB中。也可以直接通过.sde连接文件读写ArcGIS® 10.2 Enterprise SDE Geodatabases。
远程连接管理器(Remote Connection Manager)得到了如下改进:
- ENVI将列出与ArcCatalog™软件"Database Connections"中相同的企业级SDE Geodatabase连接。
- ENVI中建立企业级SDE Geodatabase连接时的用户界面与ArcGIS for Desktop相同。
- 对于ArcGIS for Server连接,ENVI只列出了支持的Image Services。
其他改进如下:
- 新加一个Mouse Wheel Zoom Direction设置项,这样可以设置与ArcMap中相同的鼠标滚轮缩放体验。
- 可以使用Data Manager、Layer Manager以及主菜单File > Chip View to ArcMap,将数据集发送到ArcMap软件中。
- 新建的Geodatabase将与当前机器中安装的ArcGIS软件版本一致。
- 新增Reference Map Link工具,能够与ArcGIS Online进行地理链接。
4. 用户界面
4.1 输出Geospatial PDF文件
可以将ENVI视窗中的内容保存为Geospatial PDF文件。
4.2 波段动画工具
新增波段动画工具(Band Animation),可以以动画的方式浏览一幅图像的所有波段。通过选择菜单Display > Band Animation,或在Layer Manager中右键选择Band Animation来启动此工具。如下图所示。
4.3 其他交互改进
- NNDiffuse Pan Sharpening、Classification Aggregation和Spectral Indices工具加入Preview按钮,可以实时动态预览处理结果。
- 输出ENVI视窗显示内容到Google Earth。
- Layer Manager和Toolbox面板可以通过鼠标拖拽修改宽度。
- 可以保存并恢复鹰眼图(Overview)的浏览痕迹。
- 支持创建地理书签(Placemarks),快速切换图像中的不同区域。
- 工具栏中矢量编辑(Vector)和注记(Annotation)的按钮合并到下拉列表中。
- 系统配置(Preferences)中新增搜索功能,32位和64位程序共用一套设置参数。
- 移除了工具栏中的撤销(Undo)和重做(Redo)按钮,可以在主菜单Edit下使用这两个功能,或使用Ctrl+Z和Ctrl+Y快捷键实现。
- HDF5数据集浏览面板改名为Dataset Browser,使用此面板可以打开NetCDF-4和HDF5格式的数据集。
- 工具箱中的Favorites新增了几个选项来管理收藏的工具,如新建文件夹等。
- 在空间裁剪时(spatial subset)可以选择拉伸方法。如下图所示。
- 在Layer Manager中,右键菜单 Quick Stats可快速统计所选图层文件。
- 在矢量文件的Attribute Viewer面板表格中,高亮显示某一条记录,单击 Go To 按钮可以快速定位,并在视窗中选中此条记录。
- 使用主菜单 File > Save As 可将图像另存为 ASCII、ArcView Raster、CADRG、CIB、ER Mapper、ERDAS IMAGINE、JPEG2000和PCI格式。之前这些功能在Toolbox中。
- 工具箱中的Radiometric Correction工具进行了重命名,如下所示:
5. 二次开发
ENVI 5.2新增一个二次开发(ENVI API Programming)教程,介绍了如何使用IDL调用ENVI API,进行批处理或功能扩展。可以访问下面网址获取此教程。
网址:http://www.exelisvis.com/docs/programmingguideintroduction.html
使用新的程序可以轻松创建ENVI Services Engine任务,发布服务,实现在线影像处理。新增ENVI Task如下所示,通过名字即可获得大概功能,如需详细介绍,请参考ENVI 5.2帮助文档,或访问下面网址(Exelis VIS在线帮助系统)