ENVI下实用的波段运算（bandmath）工具

ENVI Band Math是一个灵活的图像处理工具，其中许多功能是无法在任何其它的图像处理系统中获得的。由于每个用户都有独特的需求，利用此工具用户自己定义处理算法，应用到在ENVI打开的波段或整个图像中，用户可以根据需要自定义简单或复杂的处理程序。例如：可以对图像进行简单加、减、乘、除运算，或使用IDL编写更复杂的处理运算功能。
波段运算实质是对每个像素点对应的像素值进行数学运算。如图15.1为一个简单波段运算的示意图，运算表达式是三个变量相加，每一个变量对应于一个图像数据，对这三个图像数据求和并输出结果图像。表达式中的每个变量不仅可以对应于单一波段，也可以是一个多波段的栅格文件。例如：在表达式b1+b2+b3中，如果b1是一个多波段图像文件，b2、b3为单一波段，则结果为b1所对应的文件的所有波段分别和b2、b3进行求和。

图15.1 波段运算示意图
Band Math工具
下面以求三个图像数据的和为例介绍Band Math工具的使用。在使用Band Math之前需要将图像数据打开。
（1） 在ENVI主菜单中，选择Basic Tools → Band Math，打开Band Math对话框（图15.2）。
（2） 运算表达式输入框（Enter an expression）：b1+b2+b3
（3） 单击OK按钮，打开Variables to Bands Pairings对话框（图15.3），为运算表达式中各个变量赋图像文件或者图像波段。
（4） 在Variables to Bands Pairings对话框中，Variables used in expression列表框中选择变量b1，单击Map variable to Input file按钮，为变量b1指定一个多波段图像文件（注：一旦第一个波段或文件被选中，只有那些具有相同行列数的波段被显示在波段列表中。）。
（5） Variables used in expression列表框中选择一个变量b2，在Available Bands List选择Band4波段，同样方法为b3选择Band5波段。
（6） 单击Choose按钮，选择文件名及路径保存结果，单击OK按钮执行运算。

图15.2 Band Math对话框

图15.3 Variables to Bands Pairings对话框
在Band Math对话框中，以下是其他按钮的功能说明：

• 单击 Add to List 按钮，可以将表达式添加到 Previous Band Math Expression 列表中，这个列表还显示未重启 ENVI 之前使用过表达式。
• 单击 Save 按钮可以将列表中的运算表达式保存为外部文件（ .exp ）。
• 单击 Restore 按钮可以将外部运算表达式文件导入。
• Clear 按钮可以清除列表中的所有运算表达式。
• Delete 按钮可以删除选择的运算表达式。

使用波段运算需要满足4个基本条件：
1) 必须符合IDL语言书写波段运算表达式
所定义的处理算法或波段运算表达式必须满足IDL语法。不过，书写简单的波段运算表达式无须具备IDL的基本知识，但是如果所感兴趣的处理需要书写复杂的表达式，建议学习用于波段运算的IDL知识。
2) 所有输入波段必须具有相同的空间大小
由于波段运算表达式是根据pixel-for-pixel原理作用于波段的，因此输入波段在行列数和像元大小必须相同。对于有地理坐标的数据，如果覆盖区域一样，但是由于像元大小不一样使得行列数不一致，在进行波段运算前，可以使用Basic Tools →Layer Stacking功能对图像进行调整。
3) 表达式中的所有变量都必须用Bn（或bn）命名
表达式中代表输入波段的变量必须以字母“b”或“B”开头，后跟5位以内的数字。例如：对3个波段进行求和运算的有效表达式可以用以下3种方式书写：
b1 + b2 + b3
B1 + B11 + B111
B1 + b2 + B3
4) 结果波段必须与输入波段的空间大小相同
波段运算表达式所生成的结果必须在行列数方面与输入波段相同。

摘自《ENVI遥感图像处理方法》科学出版社第三次印刷
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0100zeaz.html