ENVI程序中的通用关键字

  1. FID
    FID是一个长整型的标量。FID为ENVI的程序员提供了一个命名变量，可以用于一个或几个ENVI程序，来打开或选择文件。所有对该文件进行操作的ENVI程序都是通过FID完成。
    需要注意的是，FID和LUN是不同的。如果文件打开失败，则FID返回为-1
  2. R_FID和M_FID
    ENVI处理程序产生结果一幅新图像也包括一个R_FID，或者称为返回FID关键字。如果结果是存在内存中的，设置R_FID关键字是访问数据的唯一方法。
    运行进行掩模的处理程序还包括一个M_FID，或者称为掩模关键字用于确定用作掩模波段的文件。
  3. DIMS
    DIMS关键字是一个5个元素长整型数组。它定义了处理数据的空间子集。当需要确定FID的时候，你必须同时确定该文件的空间范围。
    DIMS[0] 存储一个打开的ROI区域的指针，仅在ROI被定义的时候使用，其它时候设为-1L
    DIMS[1] 采样的起始位置Sample start
    DIMS[2] 采样的终止位置Sample end
    DIMS[3] 行的起始位置Line start
    DIMS[4] 行的结束位置Line end
  4. POS
    POS关键字定义了用于处理的波段位置，是一个变长的长整型数组。波段从0开始，例如，要处理第三波段和第四波段，POS=[ 2 , 3 ]

常用ENVI功能函数介绍

  1. 文件管理
    ENVI_PICKFILE：产生一个提示用户选择文件的对话框，并返回用户所选择的文件名
    ENVI_SELECT：产生对话框提示用户从ENVI中已经打开的文件中选择一个文件，并返回用户所选择文件的FID，该函数还可以返回DIMS和POS的值
    ENVI_OPEN_FILE：该函数返回一个文件的FID，并将文件信息添加到可用波段列表中
    ENVI_FILE_MNG：该函数可以打开、关闭或者删除硬盘上的文件。无需用户干预
    ENVI_GET_FILE_IDS：该函数返回所有当前打开的文件的FID
  2. 打开外部文件格式
    ENVI_OPEN_DATA_FILE：该函数打开ENVI所支持的外部文件（无ENVI头文件）并返回FID
  3. 获取数据
    ENVI_GET_DATA：该函数从一个打开的文件中获取影像数据。它每次只返回某一波段的数据，数据的范围由DIMS关键字控制。
    ENVI_GET_SLICE：该函数从一个打开的文件中获取波谱影像数据，它返回影像某一行所有波段的数据值。结果以BIP或BIL的格式返回
  4. 将数据输入到内存
    ENVI_ENTER_DATA：该函数将IDL数组中的数据输入到内存中，并通过可用波段列表进行管理。
  5. 将影像数据存入硬盘
    使用IDL的WRITEU函数写入数据
    ENVI_SETUP_HEAD：使用该函数写某个影像数据的头文件

ENVI批处理模式

  1. 批处理模式简介
    以批处理模式运行ENVI能够让用户在命令行模式下使用ENVI。这种能力在以下几种情况下非常有用：
    （1）用户主要使用IDL工作但需要偶尔用到ENVI的函数；
    （2）用户希望创建定制的应用程序混合了IDL代码和ENVI函数；
    （3）用户希望进行大量的ENVI处理而无需人工干预。
    批处理模式的ENVI和正常模式下没有什么区别，只是通过一系列的特定的函数库来执行ENVI的功能。为了使用这些函数，必须首先将它们恢复到IDL内存中。因此为了正确获取这些函数，有必要了解一下ENVI程序的结构。
    ENVI功能文件由大约40个小的IDL save文件组成，这些文件是包括数据和编译后的程序的二进制文件。这些save文件存放在ENVI安装目录下的Save目录下。ENVI的核心save文件包括ENVI的基本功能函数，动态运行函数以及ENVI运行所需的内部变量。
  2. 如何开始批处理模式
    恢复ENVI sav文件 envi, /restore_base_save_files
    开始批处理模式 envi_batch_init, log_file=’batch.txt’
    退出批处理模式 envi_batch_exit

用户函数

  1. 用户函数介绍
    用户函数允许用户为ENVI添加新的功能并通过ENVI的菜单进行访问。用户能够添加任意数量的用户函数，并且每个函数都可以获得它自己的菜单选项。当用户通过菜单选择用户函数时，将会执行这些函数，如同ENVI的其它函数一样。用户函数和IDL程序没有什么区别，可以称为ENVI的程序。在某种意义上说，它们和批处理模式也很接近，除了无需初始化批处理模式。
    用户函数是事件的处理程序。因此，所有的ENVI用户函数必须遵循事件处理的基本规则，即用户函数定义时必须要加上一个附加的变量来接受事件结构。即使用户函数中不会用到事件信息，这个附加参数也必须要加上。
    Pro ProName, ev
    Function FunName,ev
  2. 可用的ENVI小部件
    ENVI_PICKFILE：用于从硬盘上选择一个文件。可以用来收集任意类型的文件名。
    ENVI_SELECT：ENVI标准的文件选择对话框，用来选择一个打开的文件，确定空间和光谱子区，以及掩模波段。它也包括了一个打开按钮，能够允许用户从硬盘上打开一个新的文件。
    WIDGET_EDIT：提供了一个部件从列表中选择项目。
    WIDGET_GEO：用于提示用户选择经纬度值。
    WIDGET_MAP：用于编辑地图坐标和投影
    WIDGET_MENU
    WIDGET_MULTI：用于多项选择
    WIDGET_OUTF：用于选择一个输出文件名
    WIDGET_OUTFM：用于选择一个输出文件名或是输入到内存
    WIDGET_PARAM：
    WIDGET_PMENU：提供下拉菜单
    WIDGET_RGB：用于修改RGB颜色值
    WIDGET_SLABEL：用于显示文本信息
    WIDGET_STRING
  3. 小部件事件自动管理程序
    通常在IDL程序中，程序员要对程序中使用的小部件编写事件处理程序。这对新使用IDL的用户来说，是一个比较大的难题。因此为了方便使用ENVI用户函数，ENVI中提供了自动事件处理程序。这种自动事件处理程序能够自动的管理所有ENVI部件产生的事件。主要有两个函数进行事件的自动管理。
    WIDGET_AUTO_BASE
    在通常的IDL程序中，所有的BASE部件，包括顶级BASE，都是通过WIDGET_BASE函数创建的。但是，在ENVI编程中，如果要创建事件自动管理的部件构架，必须通过WIDGET_AUTO_BASE创建顶级BASE，在构建GUI的过程中使用的其它BASE使用原来的WIDGET_BASE函数创建。使用WIGET_AUTO_BASE函数创建的顶级BASE是自动列对齐，居中和模态化的。WIGET_AUTO_BASE仅介绍几个关键字来控制它的属性。
    AUTO_WID_MNG
    在通常的IDL部件程序中，一旦GUI被定义，XMANAGER程序会被调用进行部件的注册并进行部件事件的检测。而在自动事件管理的ENVI程序中，无须调用XMANAGER程序，相反，一个ENVI函数AUTO_WID_MNG被调用进行部件的注册，检测事件，并以结构的形式返回用户输入的值。

使用影像分块技术

  1. 影像分块技术简介
    •ENVI的处理函数获取输入影像数据，处理数据，并输出新的影像，绘图或是提供报告。ENVI的处理函数通常都是和ENVI的影像分块技术集合在一起，以处理任意空间和波谱大小的影像。
    •空间分块的大小能够在配置文件中定义，而波谱分块的大小总是等于采样的数目乘上波段数(sample*band)。
    •所有的ENVI用户函数也能够通过ENVI内建的分块函数获取数据。这确保了用户函数也能够处理任意大小的数据文件。ENVI的分块来自于三种格式：BSQ格式，BIL格式以及BIP格式。ENVI还提供了进度条部件来显示分块的处理情况。
    •ENVI也提供了未使用分块技术的函数，但是不推荐使用，因为它仅能用于比较小的文件。当然未使用分块技术的函数是一种快速的访问数据的方法，因此可用于快速进行程序原型的开发。
    •分块处理程序：ENVI分块处理将输入数据分成同样大小的单元，可以是空间方式也可以是波谱方式，以确保所有大小的影像都能被处理。一个空间分块的大小是n行所有列，而波谱分块的大小是Sampleband。
    •空间分块近似等于按输入波段对影像进行分块，因此可以不用考虑文件的存储方式而进行空间处理。但访问单一文件的多个波段，所有波段将拥有同样数目的空间分块。通常进行空间分块的都是BSQ文件，而进行波谱分块的是BIL或BIP文件。使用和输入文件同样的存储方式非常有效。
    •当进行邻域处理时，空间分块也可以设定重叠的行数。重叠行仅加在每个分块的顶部，在整个波段作为一个分块时，没有重叠行。例如：进行3x3卷积时，需要一行重叠来处理上一个分块的最后一行。
    •分块处理的步骤如下：
    **初始化空间或波谱分块需求，使用ENVI_INIT_TILE
    获取分块输入数据，ENVI_GET_TILE
    当所有的分块数据都处理完毕，释放分块需求,ENVI_TILE_DONE**
    •保存结果
    输出文件通过使用IDL程序OPENW写入，在调用OPENW程序前，需要通过GET_LUN函数获得文件单元号。通过IDL程序WRITEU函数将处理后的分块数据写入文件。在所有分块数据都写入后，文件被关闭，文件单元号通过IDL程序FREE_LUN释放。
    一旦文件被写入硬盘，可以使用ENVI函数ENVI_SETUP_HEAD进行ENVI头文件的写入。下列文件信息必须写入头文件：文件名，采样数，行数，波段数，偏移，存储方式，以及数据类型。此外还有一些可选的关键字。如X、Y的起始位置，文本描述，波段名称等等。

编译用户函数

•由于IDL编译器不能识别ENVI库函数，因此用户程序在编译的时候通常会报错。
•同时为了向下兼容，IDL编译器将（）作为数组的定义，当IDL编译器不能识别函数时，它会将它当作是数组定义，从而导致编译错误。
•FORWARD_FUNCTION可以告诉编译器，哪些变量是函数，而非数组定义。
•COMPILE_OPT STRICTARR则强制编译器以[]作为数组的定义。

RESOLVE_ALL
•在IDL程序中，用到许多IDL内置的函数，都是以源码的形式提供的。在IDL编译器中，它们被自动编译。但是在ENVI中，ENVI不能编译这些函数，因此要想将用户函数打包，必须要找到所有依赖的函数，而IDL提供了一个工具函数就是RESOLVE_ALL，该函数可以自动寻找和编译用户程序所依赖的所有函数。
•在使用RESOLVE_ALL函数时要注意，它也不能识别ENVI库函数，在遇到ENVI库函数时会报错，因此在使用时，必须加上CONTINUE_ON_ERROR关键字。

例子编译用户函数
•在用户函数中加入COMPILE_OPT STRICTARR或是使用FORWARD_FUNCTION函数
•保存修改后的代码
•启动一个新的Session
•编译修改后的用户函数
•使用RESOLVE_ALL函数编译所有依赖函数：
•RESOLVE_ALL, /CONTINUE_ON_ERROR
•使用SAVE函数将用户函数存为SAVE文件
•SAVE, file=’my_user_function.sav’, /routines
•注：save文件名必须和用户函数名一致，并包括一个.sav后缀，编译后的SAVE文件必须放入ENVI安装目录下的save_add目录中。

ENVI提供的交互工具

  1. 绘图工具
    •ENVI为用户提供了访问ENVI绘图窗口的方法。用户能够定义一系列的绘图并将其载入到绘图窗口中。ENVI函数ENIV_PLOT_DATA用于绘制X、Y数据。可选的关键字有绘图的标题，颜色，名称，线形，轴名以及各个绘图的标题。
  2. 报告
    用户可以使用ENVI提供的报告部件来显示文本数据。这个报告部件通过ENVI_INFO_WID创建，它能够将用户提供的字符串数组中的每一个元素以新的一行显示。ENVI将会自动管理报告部件的事件，用户无需编写事件处理程序。
  3. RGB颜色三元组
    •在很多ENVI函数中要使用到颜色索引，而其它的函数使用RGB颜色三元组。ENVI函数ENVI_GET_RGB_TRIPLETS 可以返回任何颜色索引的RGB值。为了避免颜色索引超出系统的颜色数，函数内部采用了求摸得运算。
    •注：用户可以添加自定义的颜色到ENVI系统中，通过修改ENVI 目录下的colors.txt文件。
  4. 获取文件信息
    •ENVI提供了ENVI_FILE_QUERY函数用来获取文件的信息，这些文件信息可以用于ENVI_SETUP_HEAD和ENVI_ENTER_DATA等函数。
  5. 文件管理工具，ENVI提供了几个函数可以进行文件的管理：
    •ENVI_FILE_MNG 管理打开的文件，可以将打开的文件关闭，删除
    •ENIV_OPEN_DATA_FILE 打开一个ENVI支持的外部文件
    •ENVI_OPEN_FILE 打开一个影像文件
    •ENVI_OUTPUT_TO_EXTERNAL_FORMAT 将ENVI文件输出为外部格式
    •ENVI_PICKFILE ENVI的文件选取函数
    •ENVI_SELECT 选择一个打开的ENVI图像文件

References

  1. IDL 中相关技巧