ENVI5.4新功能

ENVI5.4于2016年12月份正式发布，在ENVI5.4版本中，支持更多的传感器类型和数据格式，新增科学数据集浏览器，新增和改进图像处理算法，新的ENVI分类框架，更加人性化操作界面，摄影测量扩展模块增加DSM提取和正射影像输出功能，增加更多的ENVITask函数等。

ENVI5.4主要有以下几个方面的改进：

支持新的数据格式
图像处理
图像分类
显示工具
二次开发
安装和许可方式的改进

1.新的数据格式支持

ENVI5.4新增如下传感器和数据格式：

ADS80
Gaofen-2
GOES-R
Himawari-8
NetCDF-3
TripleSat

使用File->Open可直接打开MODIS（HDF-EOS），ASTER（HDF-EOS），EO-1 ALI和Hyperion（HDF4）文件，之前的版本需要用File > Open As > Optical Sensors > sensor type打开。

图：支持Himawari-8传感器

2.新增科学数据集浏览器

科学数据集浏览器可以从HDF或NetCDF文件中建立新的ENVI栅格数据，包含数据，属性，纬度/经度信息这些元数据信息。用File > Open As > Scientific Formats > format菜单访问数据集浏览器。此工具支持任何HDF（4 / 5）或NetCDF（3 / 4）栅格数据集，提供了广泛的科学数据集格式的打开、可视化和处理。包括下列功能：

数据集浏览器具有新的交互式图形界面，可方便的构建新的栅格数据
可以把属性信息从原始数据集加入到ENVI头文件中
可以编辑ENVI头文件加入已知的元数据信息
可以把HDF4文件中的VData字段加入到新的栅格中，每个栅格数据只能有一个VData字段，不能进行合并。
可以从原文件中选择经纬度数据集加入到地理信息面板，当在ENVI中显示图像时，会根据经纬度信息展示实时动态的地理信息（并没有进行地理校正）。
可以输出数据的元数据信息为文本文件、XML、或者JSON，如果是HDF4文件的话，只能输出为JSON文件。
开发者可以手动生成XML模板来读入HDF4和NetCDF-3数据集，之前的版本中，模板只能用于HDF5和NetCDF-4数据集。模板有助于从多个科学数据格式构建相同的光栅和元数据结构。使用模板可以避免您使用数据集浏览器重新定义每个文件的栅格和元数据。在更多信息可参考ENVI帮助中的"Open Scientific Data Formats"内容。

图：科学数据集浏览器

3.数据处理

（一）摄影测量扩展模块功能增强

"Generate Point Clouds and DSM by Dense Image Matching"工具除了生成点云数据之外，还可以生成DSM，这是一个流程化工具中，用户可以高效的使用流程化工具得到想要的产品。
新增"RPC Orthorectification Using DSM from Dense Image Matching"工具，可以使用DSM作为地形数据，进行RPC正射校正，得到更加精确的结果。DSM可以来自于立体像对。

（二）基于基准影像的RPC正射校正工具（RPC Orthorectification Using Reference Image）参数面板新增输出分辨率的参数设置，单位是米，默认的值是自动根据输入数据算出了来的。

（三）新增分类编辑工具：可使用分类编辑工具对分类结果进行交互式编辑，也可以对可视域分析结果或者专题变化监测结果进行编辑。

图：分类编辑工具

（四）新增点云彩色合成工具：点云彩色合成工具用RGB栅格数据对Lidar数据进行彩色显示，每个点云都会接收到相应的栅格象元的RGB值，这样可以用真实色彩来显示点云数据，得到更逼真的可视化效果。

（五）图像自动配准工具增强

改进了选点方式，在需要手动选择控制点时能更加便捷的交互式选点。
新增一个预测点选项。当用户在基准图像上点击一个特征点时，会出现一个预测的可选项。启用此选项时，ENVI将使用的图像匹配技术在待配准的图像上定位到相应位置。用户可以轻松的在两个图像中手动选择连接点。

图：可以手动选择控制点增加自动找点精度

（六）新增图像切割工具（Dice Raster），用图像切割工具可以把图像分成小块，可以依据像元个数、距离或者矢量文件进行切割，可方便的把数据根据需求切割成小块输出。

图：基于矢量文件切割图像

（七）云掩膜工具（Calculate Cloud Mask Using Fmask）进行了重新设计和功能增强，用户不用提前做定标和layerstacking，工具会自动进行定标以及选出相应的波段来生成云掩膜文件，支持更多的传感器：

Landsat 4-5 TM
Landsat 7 ETM+
Landsat 8
Sentinel-2 Level-1C
NPP VIIRS Moderate Resolution (750 m)反射率和亮温SDR数据（从NOAA CLASS下载的HDF5格式数据）

（八）归一化雪指数（NDSI）更新（Salomonson，2013），使用了绿波段，范围0.5-0.6微米。

4.图像分类

新的ENVI分类框架提供了一种更加强大和灵活的图像分类方式。用户可以在一个图像上生成训练样本，可以应用于类似的数据，在之前，分类样本只能用于一个图像上。新的分类架构下，可以把训练好的分类样本应用于任何类似的图像上，在桌面软件或者企业级在线系统上都可以使用，为分类提供了灵活高效的工具。此外，该分类框架还提供对应的API。

新的分类框架主要功能包括：

softman回归分类器（Softmax Regression classifier）: Softmax分类器是一种逻辑回归算法，可应用于互斥的多类分类，比如把卫星影像分成云、水、沥青和植被。
迭代和梯度下降算法:这两个算法通过降低迭代次数最小化分类误差。
分类结果评价：新增的API routines 可以计算混淆矩阵和精度评价。
新增2个分类操作手册：建立规则图像和收集分类样本。

图：新分类框架示意图

5.可视域分析工具

可视域分析工具（Viewshed Analysis Workflow）及相应的API更新了观察者的条件，如水平和垂直视野，方位角和俯仰。当结合范围和观察者高度两个条件，可以得到更准确的视线模型分析。

ENVI现在的可视域分析工具使用Izraelevitz (2003)的算法。izraelevitz算法在密集采样的地形高程模型表现更好，而且比以前ENVI版本中使用的径向插值方法速度更快。

6.显示工具

新增"Stretch on View Extent with auto update "按钮，可以自动对当前视图进行拉伸显示。
"Custom Stretch"对话框改名为"Histogram Stretch"。可以更好的控制red/green/blue显示波段的直方图或者灰度直方图，如可以设置直方图的刻度等。
Contrast调节工具可以运行在Linear、Equalization、Gaussian、Square Root和 Logarithmic拉伸类型中。
Brightness 和 Contrast调节工具可以在"Custom Histogram Stretch"对话框出现后使用。
新增Bipolar Stretch拉伸方法。
用户可以添加特定注记，对图像进行放大缩小平移时注记可以固定，称之为透明注记。包括：文本、符号、分类图例、颜色表和比例尺。
"生成金字塔文件（Create Pyramid if None Exists）"的项目转移到菜单的下拉列表中了，这样可以更加方便的选择是否生成金字塔文件，尤其用于数据量大或高光谱数据。
新增"图标尺寸（Icon Size）"参数，可设置ENVI的图标大小，默认情况下，ENVI会自动检测您系统默认的字体样式然后用相应尺寸的图标，提供了两个选择：

Original - 100%：图标以原大小显示
Medium - 140%：图标以140%大小显示

在注记的下拉菜单中，新增4种新的注记：

        分类图像的图例
        地理数据的比例尺
        单波段数据的色度带
        地理数据的公里网

图：新增注记类型

Feature Counting Tool表中的描述和/或坐标字符串可以在视图中显示。
如果在图层中有标准坐标系、RPC坐标或pseudo空间参考信息，可以把视图设置为基础投影，这样可以支持任意的地理信息。在图层管理器的View点击右键选择Change Base Projection，然后在坐标面板选择想设置的投影。
如果在视图中有标准坐标系、RPC坐标或pseudo空间参考信息，可以在视窗中叠加公里网信息。
能更快的显示和处理JPG2000和NITF C8/M8压缩格式。

7.二次开发

ENVI 5.4版本提供了一个新的自定义ENVITask（Custom Tasks）开发向导，实现了基于Sentinel-2A L1C数据计算植被指数的功能。对应的示例代码位于ENVI的安装路径内（/examples/tasks/sentinelexample）。

新版ENVI可以在命令行模式中使用envitaskengine来运行ENVITasks。支持将ENVI的分析工具嵌入到不同语言开发的程序或环境中。这些环境必须能够处理standard streams (stdin, stdout, and stderr)。

目前所有的虚拟栅格（virtual rasters）和数据类型对象中均可以调用Dehydrate 和Hydrate 方法。

现在可以更灵活地使用自定义ENVITask的动态UI功能，可以定义个别用户界面的样式，例如文件选择框、颜色选取、文本框等。

ENVIGLTRasterSpatialRef程序现在作为构造函数存在，允许我们创建新的GLT空间参考。然后使用此参考来打开ENVIRaster，查看ENVIGLTRasterSpatialRef 帮助专题以获得更详细的信息。

ENVI 5.4新增21个ENVITask接口、12个图像分类ENVITask接口、17个对象&方法、以及14个图像分类Routines，以及9个处理状态信息的对象&方法。

几个向下兼容注意事项：

移除了ENVITasks的IGNORE_VALIDATE属性。Task的所有属性被设置时，将自动验证是否可用。如果输入不合理，将抛出错误。
ENVITask::Validate方法已经被移除。
当ENVITasks的关键字TYPE设置为特定值时，CHOICE_LIST、MAX、MIN属性有可能不可用。可以使用QueryProperty方法来确定是否可用。
在自定义ENVITasks模板中，version关键字被修改为schema。它唯一可用的值为envitask 3.0。不过仍然可以设置version关键字为5.3.2或更早版本。
ENVITasks关键字的TYPE属性为1个元素的数组时，将不会被转换为标量。反之亦然。