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hypercube
ハイパースペクトル データの読み取り
説明
関数 hypercube はハイパースペクトル データを読み取り、hypercube オブジェクトを返します。このオブジェクトにはハイパースペクトル データ キューブおよびその関連プロパティが格納されています。オブジェクト関数を使用して、目的のハイパースペクトル バンドの削除または選択、新しいピクセル値の割り当て、カラー イメージの生成、ハイパースペクトル データの ENVI (Environment for Visualizing Images) ファイル形式への書き込みを行います。
作成
構文
説明
hcube = hypercube(filename)filename からハイパースペクトル データを読み取ります。入力ファイルには、地球観測 (EO) 衛星からの衛星データを含む NITF (National Imagery Transmission Format) ファイル、HDF (Hierarchical Data Format) 形式で保存された Hyperion L1R (Hyperion Level 1R) ファイル、ENVI ヘッダー ファイルまたはイメージ ファイル、あるいは MTL (Metadata Text Extension) ファイルを指定できます。hypercube オブジェクトは、次の衛星によって取得されたハイパースペクトル データおよびマルチスペクトル データをサポートします。
EO-1 Hyperion — ハイパースペクトル データ
EO-1 Advanced Land Imager (EO-1 ALI) — マルチスペクトル データ
ランドサット多重スペクトル走査放射計 (Landsat MSS) — マルチスペクトル データ
ランドサット セマティック マッパー (Landsat TM) — マルチスペクトル データ
ランドサット拡張セマティック マッパー プラス (Landsat ETM+) — マルチスペクトル データ
ランドサット陸域イメージャ/熱赤外センサー (Landsat OLI/TIRS) — マルチスペクトル データ
航空機搭載可視/赤外イメージング分光器 (AVIRIS) — ハイパースペクトル データ
メモ
関数 hypercube は GeoTIFF (Georeferenced Tagged Image File Format) 形式で格納された衛星データを読み取ります。
hcube = hypercube(___,wavelength)hypercube オブジェクトの Wavelength プロパティを設定します。
hcube = hypercube(tifFile,wavelength)tifFile からハイパースペクトル データを読み取ります。
hcube = hypercube(image,wavelength)image と指定された中心波長の値 wavelength から hypercube オブジェクトを作成します。
hcube = hypercube(image,wavelength,metadata)image、指定された中心波長の値 wavelength、およびメタデータ metadata から hypercube オブジェクトを作成します。この構文を使用すると、hypercube オブジェクトの Metadata プロパティを変更できます。
hcube = hypercube(___,BlockSize=blockSize)
メモ
この関数には、Hyperspectral Imaging Library for Image Processing Toolbox™ が必要です。Hyperspectral Imaging Library for Image Processing Toolbox はアドオン エクスプローラーからインストールできます。アドオンのインストールの詳細については、アドオンの入手と管理を参照してください。
Hyperspectral Imaging Library for Image Processing Toolbox は、MATLAB® Online™ または MATLAB Mobile™ によってサポートされないため、デスクトップの MATLAB が必要です。
入力引数
プロパティ
オブジェクト関数
assignData | 新しいデータをハイパースペクトル データ キューブに割り当て |
cropData | 関心領域のトリミング |
enviwrite | ENVI ファイル形式へのハイパースペクトル データの書き込み |
selectBands | 最も情報量の多いバンドの選択 |
removeBands | データ キューブからのスペクトル バンドの削除 |
colorize | ハイパースペクトル データのカラー イメージの推定 |
例
ENVI 形式で格納されたハイパースペクトル データをワークスペースに読み取ります。ENVI データ ファイルとそれに関連する ENVI ヘッダー ファイルを指定して hypercube オブジェクトを作成します。
hcube = hypercube('paviaU.dat','paviaU.hdr');
hypercube オブジェクトのプロパティを表示します。
hcube
hcube =
hypercube with properties:
DataCube: "[610x340x103 double]"
Wavelength: [103x1 double]
Metadata: [1x1 struct]
BlockSize: [610 340]
関数 colorize を使用してハイパースペクトル データから RGB イメージを推定します。RGB イメージを可視化します。
rgbImg = colorize(hcube,'Method','RGB'); figure imagesc(rgbImg) title('RGB Image of Data Cube')
hypercube オブジェクトのメタデータを検査します。
hcube.Metadata
ans = struct with fields:
Filename: "/mathworks/devel/bat/filer/batfs2566-0/Bdoc24b.2725827/build/runnable/matlab/toolbox/images/supportpackages/hyperspectral/hyperdata/mavendata/paviaU.hdr"
FileModDate: "21-Jun-2024 16:13:21"
FileSize: 654
Format: "HDR"
FormatVersion: ''
SensorType: [0x0 string]
Description: [0x0 string]
AcquisitionTime: [0x0 string]
RasterFormat: "ENVI"
Height: 610
Width: 340
Bands: 103
DataType: "double"
Interleave: "bsq"
HeaderOffset: 0
ByteOrder: "ieee-le"
BandNames: [0x0 string]
FWHM: []
Gain: []
Offset: []
ReflectanceGain: []
ReflectanceOffset: []
BadBands: []
CloudCover: []
SunAzimuth: []
SunElevation: []
SolarIrradiance: []
EarthSunDistance: []
WavelengthUnits: "Nanometers"
ハイパースペクトル データに関する情報を含むヘッダー ファイルを指定して、ENVI 形式のデータをワークスペースに読み取ります。それに関連する ENVI バイナリ データ ファイルは、ENVI ヘッダー ファイルとして同じフォルダーに格納されていなければなりません。
hcube = hypercube('paviaU.hdr');hypercube オブジェクトのプロパティを表示します。
hcube
hcube =
hypercube with properties:
DataCube: "[610x340x103 double]"
Wavelength: [103x1 double]
Metadata: [1x1 struct]
BlockSize: [610 340]
関数 colorize を使用してデータ キューブから RGB イメージを推定します。コントラスト ストレッチを使用して RGB イメージのコントラストを向上させます。RGB イメージを可視化します。
rgbImg = colorize(hcube,'Method','RGB','ContrastStretching',true); figure imagesc(rgbImg) title('RGB Image of Data Cube')
ハイパースペクトル データの新しい中心波長の値を割り当てます。波長値の数は、ハイパースペクトル データ キューブ内の帯域数と等しくなければなりません。それぞれの波長値は一意の値でなければなりません。
minWavelength = 500; maxWavelength = 1010; newWavelength = minWavelength:5:maxWavelength;
新しい波長値を持つ新しい hypercube オブジェクトを作成します。
newhcube = hypercube('paviaU.hdr',newWavelength);古い波長値と新しい波長値をプロットします。波長範囲を表示します。
figure plot(hcube.Wavelength,'o') hold on plot(newhcube.Wavelength,'or') xlabel('Band Number') ylabel('Wavelength') str1 = ['Original wavelength range: ' num2str(min(hcube.Wavelength)) 'nm to ' num2str(max(hcube.Wavelength)) 'nm']; text(5,1075,str1) str2 = ['New wavelength range: ' num2str(min(newhcube.Wavelength)) 'nm to ' num2str(max(newhcube.Wavelength)) 'nm']; text(5,1035,str2) legend('Original Values','New Values','Location','SouthEast')
RGB イメージをワークスペースに読み取ります。RGB イメージには赤、緑、および青チャネルの 3 つのスペクトル チャネルが格納されます。
image = imread('peppers.png');赤、緑、青のチャネルの中心波長の値をそれぞれ 700、530、470 ナノメートル (nm) として指定します。
wavelength = [700 530 470];
イメージと波長値を使用して hypercube オブジェクトを作成します。
hcube = hypercube(image,wavelength)
hcube =
hypercube with properties:
DataCube: "[384x512x3 uint8]"
Wavelength: [3x1 double]
Metadata: [1x1 struct]
BlockSize: [384 512]
ハイパースペクトル データをワークスペースに読み取り、そのプロパティを検査します。
hcube = hypercube('paviaU.dat');hypercube オブジェクトの Metadata プロパティを検査します。
hcube.Metadata
ans = struct with fields:
Filename: "/mathworks/devel/bat/filer/batfs2566-0/Bdoc24b.2725827/build/runnable/matlab/toolbox/images/supportpackages/hyperspectral/hyperdata/mavendata/paviaU.hdr"
FileModDate: "21-Jun-2024 16:13:21"
FileSize: 654
Format: "HDR"
FormatVersion: ''
SensorType: [0x0 string]
Description: [0x0 string]
AcquisitionTime: [0x0 string]
RasterFormat: "ENVI"
Height: 610
Width: 340
Bands: 103
DataType: "double"
Interleave: "bsq"
HeaderOffset: 0
ByteOrder: "ieee-le"
BandNames: [0x0 string]
FWHM: []
Gain: []
Offset: []
ReflectanceGain: []
ReflectanceOffset: []
BadBands: []
CloudCover: []
SunAzimuth: []
SunElevation: []
SolarIrradiance: []
EarthSunDistance: []
WavelengthUnits: "Nanometers"
メタデータから空のフィールドを見つけて削除します。
metadata = hcube.Metadata; fields = fieldnames(metadata); indx = find(structfun(@isempty,metadata)==1); newMetadata = rmfield(metadata,fields(indx));
AcquistionTime フィールドの値を現在の日付に設定します。
currentDate = string(datetime("now",Format="yyyy-MM-dd")); newMetadata.AcquistionTime = currentDate;
新しいメタデータをもつ hypercube オブジェクトを作成します。新しい hypercube オブジェクトの DataCube プロパティと Wavelength プロパティは、入力データと同じになります。
nhcube = hypercube(hcube.DataCube,hcube.Wavelength,newMetadata);
新しい hypercube オブジェクトの Metadata プロパティを検査します。
nhcube.Metadata
ans = struct with fields:
Height: 610
Width: 340
Bands: 103
DataType: "double"
Interleave: "bsq"
HeaderOffset: 0
ByteOrder: "ieee-le"
AcquistionTime: "2024-09-05"
WavelengthUnits: "Nanometers"
