ENVI Tutorials

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1 ENVI チュートリアル クイックスタート この章は以下の内容から構成されています 概要... 2 使用するファイル... 2 ENVI の使用... 3 ENVI の起動... 3 グレースケール画像の読み込み... 3 画面操作... 4 コントラストストレッチング... 8 カラーマッピング... 8 アニメーション... 9 スキャッタプロットと関心領域 (Region of Interest: ROI)... 9 カラー合成 (RGB) による画像表示 画像の分類 ダイナミックオーバーレイ ベクタオーバーレイ ENVI セッションの終了... 13

2 概要 この章は ENVI を初めて使用する方に演習を通して ENVI の基礎を説明します 演習では ENVI のグラフィカルユーザインターフェースと基本的な機能を紹介します 演習を始める前に ENVI をインストールしてください ENVI の全機能が含まれた DVD もしくはインターネットからのダウンロードによりソフトウェアを入手する方法については 当社までお問い合わせください 使用するファイル DVD: Resource DVD Path: Data/can_tm ファイル can_tmr.img can_tmr.hdr can_lst.evf 概要コロラド州 Boulder の TM データ上記ファイルの ENVI ヘッダ EVF ファイルのリスト can_v1.evf ENVI ベクタファイル 1 can_v2.evf ENVI ベクタファイル 2 can_v3.evf ENVI ベクタファイル 3 can_v4.evf ENVI ベクタファイル 4 2

3 ENVI の使用 ENVI の起動 プログラムを起動する前に インストールガイドの指示通り ENVI が正しくインストールされていることを確認してください UNIX での ENVI の起動 ENVI (ENVI+IDL) を起動するには UNIX のコマンドラインに envi と入力してください ENVI RT (ENVI のみ ) を起動するには UNIX のコマンドラインに envi_rt と入力してください Macintosh システムでの ENVI の起動 1. X ウィンドウまたはターミナルを起動してください 2. 以下のいずれかを実行してください ENVI (ENVI+IDL) を起動するには envi と入力し実行してください ENVI RT (ENVI のみ ) を起動するには envi_rt と入力し実行してください Windows システムでの ENVI の起動 スタート -> すべてのプログラム -> ENVI xx -> ENVI を選択してください 注 :xx はバージョンが入ります グレースケール画像の読み込み 米国コロラド州 Cañon City の Landsat Thematic Mapper マルチスペクトルデータファイルを開きます 画像ファイルを開く 画像ファイルを開きます 1. File -> Open Data File を選択してください Enter Input Data File という名前のファイル選択ダイアログが表示されます 3

4 2. can_tm サブディレクトリに移動し リストからファイル can_tmr.img を選択して Open をクリックしてください Available Bands List ダイアログが画面に表示されます このリストから 表示や処理するスペクトルバンドを選択してください < 注 > グレースケール画像または RGB カラー画像のいずれかを読み込んでください 3. Available Bands List ダイアログの中の TM Band 4 を選択してください 選択したバンドは Selected Band: フィールドに表示されます 4. Available Bands List ダイアログの Gray Scale ラジオボタンをクリックし さらに Load Band をクリックすると 新しいウィンドウに画像が読み込まれます Band 4 はグレースケール画像として読み込まれます 画面操作 画像が読み込まれると 画面に ENVI 画像が表示されます ディスプレイグループは イメージウィンドウ スクロールウィンドウ ズームウィンドウから構成されています これらの 3 つのウィンドウは密接にリンクされており 1 つのウィンドウに対して変更を行うと 残りのウィンドウにも反映されます < ヒント > 表示するウィンドウの組み合わせを選択することができます いずれかのウィンドウでマウスの右ボタンをクリックし ショートカットメニューを表示してください サブメニュー Display Window Style からウィンドウの組み合わせを選択してください いずれのウィンドウも ウィンドウのコーナーをマウスの左ボタンでドラッグすることによりサイズを調整できます 1. イメージウィンドウをできるだけ大きくしてください このときスクロールウィンドウが隠れてしまうことを確認してください 2. 画像全体の大きさよりイメージウィンドウを小さくすると 再びスクロールウィンドウが見える状態になります 3. ズームウィンドウのサイズも変えてみてください イメージウィンドウ内のズームボックスの大きさが変わります ENVI のウィンドウ群の基本的な特性を以下に説明します 4

5 イメージウィンドウショートカットメニュー 3 つのウィンドウはそれぞれに 標準的なウィンドウ設定と対話的な機能を起動することができるショートカットメニューを持っています ウィンドウ内でショートカットメニューを使用するには マウスの右ボタンをクリックしてください 図 1: イメージウィンドウのショートカットメニュー スクロールウィンドウ スクロールウィンドウは ( 部分サンプリングにより ) 解像度を落として画像全体を表示します 部分サンプリング係数は 画像最上部のタイトルバーのカッコ内にリストされています ハイライト表示されたスクロールコントロールボックス ( デフォルトでは赤 ) は イメージウィンドウに最高解像度で表示される領域を示します イメージウィンドウに表示されている画像部分の位置を変更するには マウスカーソルをスクロールボックス内に移動し マウスの左ボタンを任意の位置までドラッグしてください マウスボタンを放すとイメージウィンドウが自動的に更新されます また スクロールウィンドウ内の任意の位置にカーソルを移動してマウスの左ボタンをクリックすると 選択したイメージウィンドウ領域を簡単に動かすことができます 同様に マウスの左ボタンをクリックした後 ドラッグすれば ドラッグと同時にイメージウィンドウが更新されます ( スピードはコンピュータのリソースに依存します ) 5

6 画像をクリックしキーボードの矢印キーを押すことで スクロールウィンドウで画像の位置を再度変更することができます 更に大きく画像を移動するには Shift キーを押しながら矢印キーを押してください イメージウィンウ イメージウィンドウは 最高解像度で画像の一部を表示します ズームコントロールボックス ( イメージウィンドウ内のハイライト表示されたカラーボックス ) は ズームウィンドウに表示される領域を示します ズームウィンドウ内の拡大画像部分の位置を変更するには ズームコントロールボックス内にマウスカーソルを移動し 左ボタンを押したままマウスを移動してください マウスボタンを放すとズームウィンドウが自動的に更新されます また イメージウィンドウ内の任意の位置にカーソルを移動してマウスの左ボタンをクリックすると 拡大された領域を簡単に動かすことができます 同様に マウスの左ボタンをクリックした後 押したままドラッグすれば ドラッグと同時にズームウィンドウが更新されます 最後に ボックス内でクリックしキーボードの矢印キーを使用することで ズームインジケータを移動することができます 一度に複数のピクセルを移動するには Shift キーを押しながら矢印キーを押してください また イメージウィンドウにオプションのスクロールバーを設定するとスクロールウィンドウ画像を移動でき イメージウィンドウ内に表示される画像領域を選択できます イメージウィンドウにスクロールバーを追加するには イメージウィンドウ内でマウスの右ボタンをクリックしてショートカットメニューを表示してください メニューから Toggle -> Display Scroll Bars を選択してください < ヒント > イメージウィンドウにデフォルトでスクロールバーを常に表示するには ENVI メインメニューから File -> Preferences を選択してください System Preference ダイアログで Display Default タブを選択し Image Window Scroll Bars トグルボタンを Yes に設定してください ズームウィンドウ ズームウィンドウは タイトルバーのカッコ内の数値で示された倍率で画像部分を表示します ズーム領域は イメージウィンドウ内のハイライト表示されたボックス ( ズームコントロールボックス ) で示されます ズームウィンドウの左下コーナーには操作用の小さいマーク ( デフォルトの場合は赤 ) があります このマークは 倍率の操作のほか ズームウィンドウとイメージウィンドウのクロスヘアカーソルの操作にも使用します マウスカーソルをズームウィンドウ内に移動してマウスの左ボタンをクリックし 選択されたピクセル上がズーム領域の中心となるように拡大領域の位 6

7 置を変更してください ボックス内でクリックしキーボードの矢印キーを使用することで ズームインジケータを移動することができます 一度に複数ピクセル分移動するには Shift キーを押しながら矢印キーを押してください ズームウィンドウ内でマウスの左ボタンをクリックしたままドラッグすると イメージウィンドウ内でズームウィンドウ領域を移動することができます ズームウィンドウ左下隅の " - "( マイナス ) のマークをマウスの左ボタンでクリックすると 倍率が 1 小さくなります " - " をマウスの中央ボタンでクリックした場合は倍率が 2 小さくなります " - " をマウスの右ボタンでクリックすると ズームウィンドウがデフォルトの倍率に戻ります ズームウィンドウ左下隅の "+"( プラス ) のマークをマウスの左ボタンでクリックすると 倍率が 1 大きくなります "+" をマウスの中央ボタンでクリックした場合は倍率が 2 大きくなります "+" をマウスの右ボタンでクリックすると ズームウィンドウがデフォルトの倍率に戻ります ズームウィンドウ左下隅の右側の (3 番目の ) ボックスマークをマウスの左ボタンでクリックすると ズームウィンドウのクロスヘアカーソルに切り換わります このマークをマウスの中央ボタンでクリックすると イメージウィンドウのクロスヘアカーソルに切り換わります このマークをマウスの右ボタンでクリックすると イメージウィンドウのズームボックスのオン / オフが切り換わります またこのマークをマウスの右ボタンでダブルクリックすると イメージウィンドウのスクロールバーのオン / オフが切り換わります < 注 > Microsoft Windows システムを 2 つボタンマウスで使用する場合は Ctrl キーを押しながらマウスの左ボタンを押すことで マウスの中央ボタンの機能を代用することができます ズームウィンドウも ズームウィンドウ内で移動することができる任意のスクロールバーを持つことができます ズームウィンドウにスクロールバーを追加するには ズームウィンドウ内でマウスの右ボタンをクリックしショートカットメニューを表示してください メニューから Toggle -> Zoom Scroll bars を選択してください < ヒント > デフォルトでスクロールバーを表示するには イメージウィンドウメニューバーから File -> Preferences を選択してください Display Defaults タブを選択し Zoom Window Scroll Bars トグルボタンを Yes に設定してください 7

8 ウィンドウのメニューバー イメージウィンドウ上部のメニューバーを使用することで ディスプレイグループ内の画像に直接関係付けられた多くの ENVI 機能を使用することができます スクロールウィンドウとズームウィンドウの 2 つだけ またはズームウィンドウだけを表示するよう選択した場合 メニューバーはズームウィンドウ上部に表示されます コントラストストレッチング デフォルトの場合 ENVI は 2% の線形コントラストストレッチにより画像を表示します 1. 異なるコントラストストレッチを画像に適用するには イメージウィンドウのメニューバーから Enhance を選択し そのディスプレイグループに含まれる各ウィンドウ ( イメージ ズーム スクロール ) 用の 6 つのデフォルトストレッチングオプションのリストを表示してください 2. リストから項目を 1 つ選択してください ( たとえば Enhance -> [Image] Equalization と選択すると イメージウィンドウに対してヒストグラム平坦化のコントラストストレッチングを行います ) この操作はディスプレイグループのスクロールウィンドウやズームウィンドウも更新します 使用可能なさまざまのストレッチングを試してみてください また イメージウィンドウのメニューバーで Enhance -> Interactive Stretching を選択し 対話的な操作でコントラストストレッチングを行うこともできます カラーマッピング デフォルトの場合 ENVI はグレースケールカラーテーブルを使用して画像を表示します 1. 予め定義されたカラーテーブルを画像に適用するには イメージウィンドウのメニューから Tools -> Color Mapping -> ENVI Color Tables を選択して ENVI Color Tables ダイアログを表示してください 2. ディスプレイグループの 3 つのウィンドウに対するカラーマッピングを変更するには ダイアログ下部のリストからカラーテーブルを選択してください 8

9 < ヒント > ENVI Color Tables ダイアログで デフォルトでは Options -> Auto Apply On が選択され カラーテーブルが自動的に適用されます Options -> Auto Apply Off を選択してこのオプションをオフにすることもできます その場合カラーテーブルを適用させるにはその都度 Options -> Apply をクリックしてください 操作を行って結果を確認してください 3. ENVI Color Tables ダイアログで ディスプレイグループをデフォルトのグレースケールカラーマップに戻すには Options -> Reset Color Table を選択してください 4. ENVI Color Tables ダイアログを終了するには File -> Cancel を選択してください アニメーション 1 つの画像のすべてのバンドを順番に表示してアニメーションを作成します 1. イメージウィンドウメニューから Tools -> Animation を選択し Animation Input Parameters ダイアログで OK をクリックしてください TM 画像からの 6 つのバンドがそれぞれ アニメーションウィンドウに読み込まれます 一度すべてのバンドが読み込まれると 画像はムービーのように画像が順番に表示されます 2. アニメーションは Animation ウィンドウ下部にあるプレイヤーコントロール ( 巻き戻し 前送り 方向転換 一時停止の各ボタン ) で操作できます また バンドの表示速度は Speed スピンボックスの値を調整することで調節できます 3. アニメーションを終了するにはメニューバーから File -> Cancel をクリックしてください スキャッタプロットと関心領域 (Region of Interest: ROI) スキャッタプロットを使用することで 2 つのスペクトルバンドの値を同時かつ迅速に比較することができます ENVI のスキャッタプロットでは 2 バンド分類を簡単に行うことが可能です 1. 画像の Band 1 と Band 4 のピクセル値の分布をスキャッタプロットとして表示するには Tools -> 2-D Scatter Plots を選択してください Scatter Plot Band Choice ダイアログが表示されます 2. Choose Band X で Band 1 を Choose Band Y で Band 4 を選択してください OK をクリックするとスキャッタプロットが作成されます 9

10 3. イメージウィンドウ内にカーソルを移動し マウスの左ボタンを押したままウィンドウ内でカーソルを動かしてください ズームウィンドウボックス内でマウスカーソルを押したままにしていないことを確認してください カーソルを動かすと スキャッタプロットの中であたかもダンスしているかのように様々なピクセルがハイライト表示になることに注目してださい ディスプレイ内のこのダンシングピクセルは カーソルの周囲の 10 ピクセル四方の領域内のハイライトされた 2 バンドの相関です 4. スキャッタプロットウィンドウ内で関心領域を定義するには スキャッタプロットウィンドウ内でマウスの左ボタンを数回クリックして Polygon ( ポリゴン ) の頂点となる点を選択し マウスの右ボタンをクリックして Polygon( ポリゴン ) を閉じてください スキャッタプロット内の選択された領域に含まれる値と一致する値を持つイメージウィンドウとズームウィンドウ内のピクセルがハイライト表示になります 5. 二つめの関心領域を定義するには 以下のいずれかの操作を行ってくださ い スキャッタプロットを左クリックして 次の ROI クラスの各頂点を定義し 次に右クリックして新しいポリゴンを閉じてください デフォルトの場合 新しい ROI クラスには Items 1:20 カラーリストの未使用カラーが順番に割り当てられます Scatter Plot メニューから Class -> New を選択して ステップ 4 の手順を繰り返してください Scatter Plot メニューから Class -> Items #:# を選択してください 次のクラスに対するカラーを選択して ステップ 4 の手順を繰り返してください 6. スキャッタプロットウィンドウの Options メニューから Export All を選択し 関心領域をエクスポートしてください ROI Tool ダイアログが表示されます イメージウィンドウのメニューバーから Overlay -> Region of Interest を選択して ROI Tool ダイアログを起動することもできます デフォルトの場合 ENVI は ROI Tool ダイアログで Scatter Plot Export を関心領域の名前にし その後に領域の色およびその領域に含まれる点の数が続きます ROI Tool メニューバーから File -> Cancel を選択するとダイアログが終了します ENVI を起動している間は この領域定義がメモリに保持されます スキャッタプロットを閉じるには スキャッタプロットウィンドウから File -> Cancel を選択してください カラー合成 (RGB) による画像表示 ENVI では 複数のグレースケール画像と RGB カラー合成画像の表示を同時に行えま 10

11 す 1. Cañon City 地域のカラー合成 (RGB) 画像を読み込むには Available Bands List をクリックしてください < ヒント > 前の演習で Available Bands List を終了してしまっている場合は ENVI メインメニューバーから Window -> Available Bands List を選択すると再び表示することができます 2. Available Bands List ダイアログの RGB Color ラジオボタンをクリックしてください ダイアログの中央に Red Green Blue の 3 つのフィールドが表示されます 3. ダイアログ上部のバンドのリストから Band 7 Band 4 Band 1 の順にバンド名をクリックして選択してください バンド名が自動的に Red Green Blue 各フィールドに入力されます 4. Available Bands List 下部の Display # ボタンをクリックして New Display を開くか または RGB 画像を読み込む既存の Display # を選択してださい 5. Load RGB をクリックし イメージウィンドウに画像を読み込んでくださ い 画像の分類 ENVI には 2 種類の教師無し分類と 数種類の教師付き分類が用意されています 教師付き分類法の 1 つの例を以下で説明します 1. ENVI メインメニューから Classification -> Supervised -> Parallelepiped を選択してください 2. Classification Input File ダイアログで can_tmr.img を選択して OK をクリックしてください 3. Parallelepiped Parameters ダイアログが表示されますので ダイアログ左側の Select Classes from Regions リストの領域名をクリックし 事前に作成しておいた関心領域を選択してください 4. ダイアログの右上コーナーの Memory を選択し メモリに結果を出力してください 5. Parallelepiped Parameters ダイアログの右側中央の小さい矢印ボタンをクリックして Rule Image 生成をオフにし OK をクリックしてください 分類機能により統計量が計算されます 分類処理中は進捗ウィンドウ 11

12 が表示されます Parallel (CAN_TMR.IMG) という新しい項目が Available Bands List ダイアログに追加されます 6. Available Bands List ダイアログの中の Display #1 というマークの付いたメニューボタンで New Display を選択してください 7. Available Bands List ダイアログの中の Gray Scale ラジオボタンを選択し Parallel (CAN_TMR.IMG) をクリックし Load Band を選択してください 分類された画像を含む新しいディスプレイグループが作成されます ダイナミックオーバーレイ 2 つのディスプレイグループをリンクすることにより 画像を別の画像上に表示して画像を直接比較することができます 1. どちらか一方のイメージウィンドウのメニューバーから Tools -> Link - > Link Displays を選択してください Link Display ダイアログが表示されますので OK をクリックしてリンク付けを行います 2. どちらか一方のイメージウィンドウで カーソルをズームコントロールボックスの外側に移動し マウスの左ボタンを押したままカーソルを移動してください もう一方の画像の一部が重ねて表示されます 3. 重ねて表示される領域のサイズを変更するには マウスの中央ボタンを押したまま この領域が任意のサイズになるまでドラッグしつづけてください 4. 2 つの画像表示を閉じるには各イメージウィンドウから File -> Cancel を選択してください ベクタオーバーレイ ENVI には ArcView のシェープファイルの入力 ベクタの編集 ベクタのクエリなど ベクタを表示 解析するためのあらゆるツールが用意されています 1. Available Bands List ダイアログで TM Band 4 を選択し さらに Gray Scale ラジオボタン 次に Load Band をクリックして グレースケール画像を再表示してください 2. ENVI メインメニューのメニューバーから File -> Open Vector File を選択してベクタファイルを開いてください Select Vector Filenames ダイアログで この領域用のベクタファイルのリストを含む can_tm ディレクトリの中の can_list.txt ファイルを選択してください ( または各.evf フ 12

13 ァイルを個々に開きます ) Available Vectors List ダイアログが表示され can_tmr.img 表示に対応するベクタのリストが表示されます 3. ベクタレイヤー名の 1 つをクリックすると Available Vectors List ダイアログ下部に選択したベクタレイヤーに関する情報が表示されます 4. ダイアログの最下部付近の Select All Layers をクリックし プロットするベクタを選択してください Load Selected ボタンをクリックしてください 5. Load Vector Layer ダイアログを表示し Display #1 をクリックして最初のディスプレイにベクタを読み込んでください #1 Vector Parameters ダイアログにベクタレイヤーのリストが表示されます 6. #1 Vector Parameters ダイアログの Apply をクリックして画像上にベクタを読み込み さらに Vector Parameters ダイアログから Options -> Vector Information を選択すると Vector Information ダイアログが起動されます 7. イメージウィンドウ内でマウスの左ボタンを押したまま移動すると 現在選択されているベクタレイヤーを調べ ベクタに関する基本情報をリストします Vector Parameters ダイアログで別のレイヤー名をクリックし 次にイメージウィンドウで同じ様に 別のレイヤーを調べます レイヤーの表示特性を編集するには Vector Parameters ダイアログの Edit Layers ボタンをクリックしてください 必要に応じてベクタレイヤーパラメータを変更し OK をクリックしてください #1 Vector Parameters ダイアログの Apply をクリックすると変更内容が表示されます ENVI セッションの終了 ENVI を終了するには ENVI メインメニューから File -> Exit(UNIX では Quit) を選択してください Terminate this ENVI Session? というプロンプトが表示されますので はい (Y) (UNIX では Yes) をクリックしてください すべてのファイルが自動的に終了します 13