水利工程中混凝土受压变化检测——CT图像差值处理
ENVI——完整的遥感图像处理平台ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美国ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品。它是由遥感领域的科学家采用交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件。它是快速、便捷、准确地从影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案。今天，众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从影像中提取信息。ENVI已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋、测绘勘察和城市与区域规划等领域。
混凝土柱子在受到压力时，内部结构会发生一些变化，研究人员希望能深入了解受压时柱子内部的变化来研究一些专业的问题（涉及到国际前沿问题，不便透露）。他们通过CT扫描混凝土柱子获得影像，再借助ENVI的波段运算实现变化检测，取得了很好的效果。现总结相关的操作流程和大家分享。
问题从两幅CT扫描的影像中通过差值法提取变化的信息，并以分层着色体现变化的区域。
分析两幅影像的公共部分不重叠（图1），不能简单的进行差值运算。可以采用几何配准的方法，通过选择控制点配准两幅影像，使得公共部分重叠。
图1
操作流程 1、几何配准在ENVI主菜单Map下Registration ——Select GCPs：Image to Image出现图（2）对话框，选择基准图像和被纠正的图像（两图像事先分别用两窗口打开），点击OK。弹出图（3）窗口，之后，开始在两个图像窗口中选择相同位置的点。在第一幅图像的scroll窗口中粗定位，在image窗口中细定位，在zoom窗口中精确定位找到某一点；然后在第二幅图像的三窗口中找到同样的点图（4），最后在图（3）面板中点击Add Point添加一点。同样的，按照类似的方法添加另外几个点（至少4个）。
图（2） 图（3）
图（4）控制点选择
选好四个控制点后，在图（3）面板中Option——Warp Display Band——弹出图（5）面板，在其中设置相应的参数，保存，点击OK。 几何配准工作结束。
图（5）纠正参数设置
图（6）几何配置后的两幅影像对比
2、差值运算做好几何配准后，可以利用ENVI的bandmath做差值运算。ENVI——basictools——bandmath弹出图（7）面板，在中间输入表达式b1-b2后，点击add to list——OK，弹出图（8）面板为变量b1、b2指定数据源，保存，点击OK，差值运算操作结束。差值运算的结果如图（9）所示。
图（7） 图（8）图（9）差值运算后的结果
3、分层着色差值运算后的结果，可以根据其灰度值进行色彩显示。两种方法：一是利用ENVI的颜色表工具；二是利用密度分割工具。
（1）在Image窗口的tools——color mapping——ENVI color table出现图（10）面板，选择color tables中的颜色表，相应的结果会在图像显示的窗口中展现，如图（11）。
图（10） 图（11）
（2）在Image窗口的tools——color mapping——density slice弹出图（12）面板，在其中设置显示的最大最小值范围，自定义某一灰度值范围取某一颜色（edit range等），点击apply后相应的结果显示在图像窗口中（图15）。其中option菜单（图13，14）很有用。
