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ENVI Tutorials - Harris Geospatial Solutions
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 I nterest: ROI ） .................... 9 カラー合成（RGB ）による画像表示 ................................................................ 10 画像の分類 ........................................................................................................... 11 ダイナミックオーバーレイ ................................................................................ 12 ベクタオーバーレイ ............................................................................................ 12 ENVI セッションの終了 ........................................................................................ 13 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 概要 can_tmr.img コロラド州 Boulder の TM データ can_tmr.hdr 上記ファイルの ENVI ヘッダ can_l st.evf 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 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。 Window s 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 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 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 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 Scro ll 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 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 ba rs 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 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 -> [I mage] 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 ＜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 Sca tter Plots を選択してください。 Scatte r 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 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。 6. 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 I tems 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。 Scatte r 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。 Scatte r 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。 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 Inte rest 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 Scatte r 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 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、 ca n_ t m r. i m g 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 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 Gra y Scale ラジオボタンを選 択し、 P a r a l l e l ( C A N_ T M R. IM G) 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 -> を選択してください。 Cancel 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 Vecto r 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 ca n_ t m ディレ クトリの中の ca n_ l i s t . t xt ファイルを選択してください（または各 . ev f フ 12 ァイルを個々に開きます）。Available Vectors List ダイアログが表示さ れ、 ca n_ t mr. i mg 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 Laye rs 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 Selecte d 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 Parameter s 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 Optio ns -> Vector Info rmation を選択すると Vector I nformation 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 Parame ters 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