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面向对象的影像分类技术
“同物异谱，同谱异物”会对影像分类产生的影响，加上高分辨率影像的 光谱信
息不是很丰富，还有经常伴有光谱相互影响的现象， 这对基于像素的分类 方法提出了一种挑战，面向对象的影像分类技术可以一定程度减少上述影响。
本小节以ENVI中的面向对象的特征提取FX模块为例，对这种技术和处理 流程
做一个简单的介绍。
本专题包括以下内容:
面向对象分类技术概述
ENVI FX简介
ENVI FX操作说明
1、面向对象分类技术概述
面向对象分类技术集合临近像元为对象用来识别感兴趣的光谱要素，
充分
利用高分辨率的全色和多光谱数据的空间， 纹理，和光谱信息来分割和分类的特 点，以高精度的分类结果或者矢量输出。 它主要分成两部分过程：影像对象构建 和对象的分类。
影像对象构建主要用了影像分割技术，常用分割方法包括基于多尺度的、 基于灰
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度的、纹理的、基于知识的及基于分水岭的等分割算法。 比较常用的就是 多尺度分割算法，这种方法综合遥感图像的光谱特征和形状特征，
计算图像中每
个波段的光谱异质性与形状异质性的综合特征值，然后根据各个波段所占的权 重，计算图像所有波段的加权值，当分割出对象或基元的光谱和形状综合加权值 小于某个指定的阈值时，进行重复迭代运算，直到所有分割对象的综合加权值大 于指定阈值即完成图像的多尺度分割操作。
影像对象的分类，目前常用的方法是“监督分类”和“基于知识分类”。 这里的
监督分类和我们常说的监督分类是有区别的，它分类时和样本的对比参数 更多，不仅仅是光谱信息，还包括空间、纹理等信息。基于知识分类也是根据影 像对象的熟悉来设定规则进行分类。
目前很多遥感软件都具有这个功能， 如ENVI的FX扩展模块、易康（现在
叫 Definiens ）、ERDAS勺 Objective 模块、PCI 的 FeatureObjeX （新收购）等。
表1为三大类分类方法的一个大概的对比。
类型 基本原理 影像的最小单元 适用数据源 缺陷 传统基于光 谱的分类方 法 地物的光谱信息 单个的影像像元 特征 根据光谱特征、空 基于专家知 识决策树 间关系和其他上 下文关系归类像 元 面向对象的 中低分辨率多光谱 和高光谱影像 丰富的空间信息利 用率几乎为零 单个的影像像元 多源数据 知识获取比较复杂 几何信息、结构信 一个个影像对象 中高分辨率多光谱 速度比较慢 2
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分类方法
息以及光谱信息 和全色影像
表1传统基于光谱、基于专家知识决策树与基于面向对象的影像分类对比表
2、ENVI FX 简介
全名叫“面向对象空间特征提取模块一Feature Extraction ”，基于影像 空间以
及影像光谱特征，即面向对象，从高分辨率全色或者多光谱数据中提取信 息，该模块可以提取各种特征地物如车辆、建筑、道路、桥、河流、湖泊以及田 地等。该模块可以在操作过程中随时预览影像分割效果。
该项技术对于高光谱数
据有很好的处理效果，对全色数据一样适用。对于高分辨率全色数据，这种基于 目标的提取方法能更好的提取各种具有特征类型的地物。一个目标物体是一个关 于大小、光谱以及纹理（亮度、颜色等）的感兴趣区域。
可应用于:
从影像中尤其是大幅影像中查找和提取特征。
添加新的矢量层到地理数据库
输出用于分析的分类影像
替代手工数字化过程
具有易于操作（向导操作流程），随时预览效果和修改参数，保存参数易 于下次使用和与同事共享，可以将不同数据源加入
ENVI FX中（DEMs LiDAR
datasets、shapefiles、地面实测数据）以提高精度、交互式计算和评估输出的 特征要
素、提供注记工具可以标识结果中感兴趣的特征要素和对象等特点。
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3、ENVI FX操作说明
ENVI FX的操作可分为两个部分：发现对象（Find Object ）和特征提取 （Extract features ），如图 1 所示。
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图1 FX操作流程示意图（红色字体为可选项）
准备工作
根据数据源和特征提取类型等情况，可以有选择的对数据做一些预处
理工作。
空间分辨率的调整
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如果您的数据空间分辨率非常高，覆盖范围非常大，而提取的特征 地物面
积较大(如云、大片林地等)。可以降低分辨率，提供精度和运算速度。
可利用ENVI主界面->Basic Tool->Resize Data 工具实现。
光谱分辨率的调整
如果您处理的是高光谱数据，可以将不用的波段除去。可利用
主界面->Basic Tool->layer stack ing 工具实现。
多源数据组合
当您有其他辅助数据时候，可以将这些数据和待处理数据组合成新 的多波
段数据文件，这些辅助数据可以是
ENVI
DEM,lidar影像，和SAR影像。当计
工具实现。
算对象属性时候，会生成这些辅助数据的属性信息，可以提高信息提取精度。可 利用
ENVI主界面->Basic Tool->layer stacking
空间滤波
如果您的数据包含一些噪声，可以选择
ENVI的滤波功能做一些预处理。
发现对象 (一) 打开数据
在 ENVI Zoom中打开 Processing > Feature Extraction
。如图 2所
示,Base Image必须要选择，辅助数据(Ancillary Data)和掩膜文件(MaskFile ) 是可选。这里选择 ENVI 自带数据 envidata\\feature_extraction
它是米的快鸟数据。
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遥感专题讲座——影像信息提取(四、面向对象特征提取)
