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绘制感兴趣区域

来源：https://vis-webcontent.s3.amazonaws.com/quickguides/Process+Raster+Data/Draw+ROIs/index.html#/

课程内容

第 1 课，共 1 课

绘制感兴趣区域 (ROI)

使用感兴趣区域 (ROI) 来标记属于用户定义类别的单个或一组像素。本快速指南旨在让您亲身体验如何定义不同类型的 ROI。以下是 ROI 的一些典型用途。

  • 分类：ROI 通常用于监督分类，通过代表各种土地覆盖类型的样本区域来训练算法。
  • 统计分析：ROI 可用于从特定图像区域收集统计信息，例如平均值、标准差和像素数量。
  • 光谱分析：ROI 通过识别包含已知材料的区域以研究其光谱特征，有助于创建光谱库。
  • 变化检测：在不同时间序列图像上定义 ROI，可以监测特定区域随时间的变化。
  • 精度评估：ROI 通过比较 ROI 内的分类像素与真实地面数据，有助于验证分类结果的准确性。

打开图像

  1. 1 从菜单栏中，选择 File > Open。出现Open对话框。
  2. 2 转到 ENVI 安装路径下的 "data" 目录。 Windows:C:\Program Files\NV5\ENVIxx\data (xx 是版本号) Linux:/user/local/NV5/envixx/data Mac:/Applications/NV5/envixx/data
  3. 3 选择文件 qb_boulder_msi 并点击 Open。图像被添加到图层管理器并显示在图像窗口中。

通过几何形状创建 ROI

要通过几何形状创建 ROI，可以在栅格图层上绘制形状或标记点。以下是 ROI 工具中不同几何要素的说明。

  • • 多边形或折线：点击以标记多边形或多边形的顶点，或者点击并拖动来绘制形状。要完成形状，请按一次 Enter 键，或者右键单击并选择 Complete (shape_type*)。在您"接受"形状之前，它呈半透明显示，您可以编辑其大小或顶点，或者移动它。
  • • 矩形或椭圆：点击并拖动以绘制矩形或椭圆。在您"接受"形状之前，它呈半透明显示，您可以编辑其大小或顶点，移动它，或者旋转它。
  • • 点：点击以标记点。在您"接受"点之前，它们显示为十字光标。

多边形 ROI

  1. 1 点击工具栏中的 Region of Interest (ROI) Tool 按钮。将出现 Region of Interest Tool 窗口。

  1. 2 在 ROI Tool 中，点击工具栏中的 New ROI 按钮。在图层管理器中，选定的栅格图层成为新添加在其下方的 ROI 图层的父级。

  1. 3 如果尚未选中，请选择 Geometry 选项卡。
  2. 4 点击 Polygon 按钮。
  3. 5 定位到位于 400010N, 1051234W 的大型白色建筑。

  1. 6 通过在建筑角落左击放置顶点，追踪建筑的周边。完成后，右键单击并选择 Complete and Accept Polygon。新的 ROI 被添加到 ROI 图层，ROI Tool 中的 Record Count 会增加。一旦被接受，形状会以实色显示。
  2. 7 指定 ROI Name 为 Building，然后按 Enter 键。

添加任何形状或点时，可以按 Delete 键清除它，或者右键单击并选择 Clear (shape_type)。对于多边形或多边形，按 Backspace 键可以删除绘制的最后一个顶点。

折线 ROI

使用折线捕捉类型来标记长而线性的要素，例如道路或河流。

  1. 1 点击 New ROI 按钮。
  2. 2 在 Geometry 选项卡内点击 Polyline 按钮。
  3. 3 将此 ROI 命名为 Roads，然后按 Enter 键。可以随意更改 ROI 颜色。

  1. 4 找一条笔直的道路，然后在起点放置一个顶点，再在终点放置一个顶点开始捕捉。完成后，右键单击并选择 "Complete and Accept Polyline"。对图像中的几条不同道路重复此过程。道路有弯道时可根据需要添加顶点。

创建折线时，可以按住并拖动来追踪。这将让您更自由地控制折线完成后的外观。使用 Backspace 清除最近的顶点，或使用 Delete 完全移除折线。

通过绘制像素创建 ROI

使用 ROI 工具中的 Pixel 选项卡，通过画笔绘制像素。对于某些类别，这种方法可以最大限度地减少点击次数。

  1. 1 在 ROI Tool 中，点击 New ROI 按钮。
  2. 2 将 ROI 命名为 Tennis Courts 并选择适当的颜色。
  3. 3 选择 Pixel 选项卡。

  1. 4 定位到位于 400017N, 1051325W 的网球场。
  2. 5 可以在 Brush Size 下拉菜单中更改画笔大小。用户可以从 1、2、3、4、5、10、25 像素中选择画笔大小。
  3. 6 点击网球场内的一个像素，或者点击并拖动所选画笔大小到像素区域。 注意：Brush Size 3 适用于此区域。

提示：要删除单个像素，请将选择框光标悬停在该像素上。然后右键单击并选择 Delete Pixel，或按 Delete 键。如果您使用大于 1x1 的画笔大小添加了像素，也可以整体或部分删除像素组。

要删除 ROI 中的所有像素，请从 ROI Tool 中选择由四个红色 x 号（位于 Pixel Count 旁边）指示的 "Delete All Pixels" 按钮。

  1. 7 （可选）在 ROI Tool 的 Pixel 选项卡中，按住 Shift 键。光标符号会变成减号。
  2. 8 （可选）按住 Shift 键并左键单击，围绕要删除的像素绘制。完成后，释放鼠标左键。选定的像素将被删除。

使用魔术棒工具创建 ROI

围绕复杂对象（如云、树冠和湖泊）手动绘制多边形可能耗时且费力。在这些情况下，您可以使用 Magic Wand 工具从一个或多个"种子"像素生长出复杂的多边形。让我们使用这个工具来创建水体的 ROI。

  1. 1 在 ROI Tool 中，点击工具栏上的 New ROI 按钮。
  2. 2 将新 ROI 重命名为 Water 并按 Enter 键。
  3. 3 点击 Geometry 选项卡。
  4. 4 点击 Polygon 按钮。
  5. 5 按住 Ctrl 键，然后在水体内的一个像素上单击。出现 Magic Wand Parameters 对话框。ENVI 通过包含在指定 Threshold 值范围内的相邻像素，从种子像素周围生长区域。
  6. 6 使用 Ctrl-单击在同一对象内添加更多种子点以帮助其正确生长。或者，为类似对象添加更多种子点以创建多部分多边形。Number of Seed Points 会增加。要移除最后一个种子点，请点击 Remove Seed Point 按钮。

  1. 7 调整 Threshold 值以缩小或扩展当前区域。值范围为 0 到 255，其中 0 是种子像素，255 是整个图像。Magic Wand 工具根据视图中显示的字节拉伸数据计算阈值。对于此示例，Threshold 值为 10 效果很好。
  2. 8 右键单击并选择 "Accept Multi Part"。

如果区域大小超过 Tile Size（默认 1000 像素）并且启用了 Use Pyramids 选项，Magic Wand 工具将使用更粗糙的金字塔层级来生长区域。这允许用多边形表示大区域，但像素分辨率会降低；例如：

如果禁用 Use Pyramids 选项，那么多边形将具有全像素分辨率，但只会增长到指定的 Tile Size 大小。

根据波段阈值创建 ROI

要根据波段阈值创建 ROI，需要设置特定的图像值或值范围。让我们为该区域的植被创建一个 ROI 阈值。

  1. 1 选择以下操作之一：
    • • 在 ROI Tool 中，点击工具栏上的 New ROI 按钮。在图层管理器中，选定的栅格成为新添加在其下方的 ROI 图层的父级。在 ROI Tool 中，点击 Threshold 选项卡，然后点击 Add New Threshold Rule 按钮。
    • • 从工具箱中，选择 Regions of Interest > Band Threshold to ROI。 一个新的 ROI 被添加到图层管理器，并出现 Data Selection 对话框。
  2. 2 选择要设置阈值的 Band 4，然后点击 OK。出现 Choose Threshold Parameters 对话框，其中包括该波段的直方图。
  3. 3 使用 Min Value 和 Max Value 字段定义 ROI，方法如下：
    • • 仅输入 Min Value 以创建使用大于或等于该值的像素的 ROI。
    • • 仅输入 Max Value 以创建使用小于或等于该值的像素的 ROI。
    • • 同时输入最小值和最大值以创建使用指定范围内的像素的 ROI。
  4. 4 输入 Min Value 为 180，Max Value 为 300。

如果是从 Threshold 选项卡访问阈值工具，可以启用 Preview 复选框以在视图中查看选定的像素。

  1. 5 点击 OK 接受阈值。如果是从 Threshold 选项卡访问波段阈值工具，ROI 会自动加载到图像窗口中。如果是从工具箱访问该工具，请打开 Data Manager 并加载 ROI。ENVI 在 ROI Tool 中按用于提取 ROI 的波段名称列出该 ROI。
  2. 6 将 ROI 命名为 Vegetation，并将颜色更改为绿色调。

理想情况下，您应该使用光谱指数的波段阈值来标记植被。

保存 ROI

通过 ROI Tool，您可以将 ROI 保存为 .XML 文件以供以后使用。

  1. 1 在 ROI Tool 对话框中，点击 File > Save As。将出现 Save ROIs to .XML 窗口。
  2. 2 选择您创建的所有 ROI。

  1. 3 输入输出文件名和路径。
  2. 4 点击 OK。

本快速指南到此结束。完成后，请退出 ENVI。

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