影像显示原理

显示遥感影像在业界做得比较牛逼的有ENVI，Erdas，以及ArcGIS软件。其实我并不想列举ArcGIS软件，但是ArcGIS毕竟是行业的大佬，所以。。

遥感影像一般小到几百兆大到几个G，像这个么大的数据ENVI以及Erdas等软件是如何将它们显示出来呢！其实我一开始也比较好奇，同时也比较纳闷。这么大的数据，加载进来，软件居然一点都不卡，响应效率非常高，他们是怎么做到的。

于是我去查看杜会建老师等团队写的idlviewer_useenvi源码，里面居然调用了IDL写好的接口，我表示很难受。居然他们把这条路堵死了，那只好我自己另寻它路。一开始我使用MFC来作为显示，GDAL读取影像，但这样的方式使得我花费了很长时间将读取出来的数据构建成图片，并将它在MFC的视图View中显示出来，于是我就寻思这样显示是不是有点问题，但是就感觉不到问题出现在哪里。知道后来我接触到了Qt，并使用了里面的QGraphicsView，才发现原来显示图像有这么好的“工具”，因为QGraphicsView自带缩放，而且平移事件只需要写一点点代码就可以完成，于是我将自己原来写的代码推翻，重新在Qt下面进行重构，最后发现原来显示图像可以这么简单。这时候，我感觉我将影像显示的部分做得很完美，因为我测试的时候仅仅使用的是ENVI里面的一个小数据进行测试，发现显示起来贼快，而且显示的效果和ENVI里面的效果一模一样，当时可把自己兴奋坏了。但是当我使用大影像去跑的时候，发现显示速度很慢，一个600M的资源卫星数据，显示出来居然要15秒，我顿时感觉自己的“成就”就是一坨屎。

为了解决这个问题，于是我去调试分析，结果才发现我是一次性将数据全部读到内存当中，然后再显示出来。现在想想，这样不卡我名字倒着写。既然发现了问题所在，我又找解决方法，找着找着，突然灵光一闪，能不能显示多大就读取多大的数据进行初始化显示，但是这样的话又会存在一个难题，也就是平移缩放等事件都要自己去处理，而不能使用QGraphicsView原来的方法。现在也就是方法已经找到了，但是实现起来可能会有点难度，但是为了将影像显示出来，再复杂也要把它干掉。

于是我将QGraphicsView的缩放以及平移事件都进行了重写，并利用高分数据进行测试，发现效果还可以哈！居然顺畅多了，无论是打开平移还是缩放的速度都很快，几乎感觉不到有什么卡顿的情况。但是当我加载多个数据之后（因为我想测试一下多个数据会不会有什么问题）问题又有了。那就是利用任务管理器查看程序占用的内存，发现每次打开一个数据，内存都会往上跳一个，按理来说，上升的内存不应该有这么大，于是我还是去找问题所在，找啊找，找啊找，可惜的是还是没有找到原因。

于是去找以前MFC编写的程序，两个进行了一个对比，诶，发现了问题，我用MFC写的程序，加载数据内存增加与Qt增加的内存明显少了很多，于是我自己new了一个QGraphicsItem出来，发现原来这个东西居然耗费的内存也不小。我也真是想骂人了。没办法了，只能使用最后一招了，读取显示都用自己来写了。不能用QGraphicsView显示图像，更不能用QGraphicsItem来作为影像显示的载体了。

只能直接在QWidget上面直接绘制影像，一开始在绘制的时候，没有考虑缩放和平移，做了一个简单的版本出来，发现效果还可以，在这个基础上，慢慢的加上了平移和缩放，但是在平移和缩放都是需要用代码来控制，这个就不容易了，一直思考这个怎么解决，但是一直都没有想到好的办法。后面我想了想，是不是自己的思路有问题，反过头来想，如果直接把设备坐标转为投影坐标，然后影像直接通过投影坐标进行显示，这样是不是就解决了，果不其然，还真是这样。将设备坐标转为投影坐标，再利用投影坐标的显示范围与图像的整个坐标范围进行求交，就可以得到影像的显示范围，在通过影像的显示范围坐标转为影像的行列号，将数据读取出来，进显示出来。

经过自己不断努力，最终写出了一个自己还比较满意的显示影像的软件。后期就会往里面添加各种功能。在此，展示一下显示的效果：

这个图是与envi软件打开数据之后的对比，缩放比例都是1:1,可以清楚的看到显示的效果几乎一样。

打开数据：

影像漫游：

影像拉伸显示：

影像保存：

软件更新：

2021年04月06号：

（1）、打开软件之后，原点默认在视口的中心；

（2）、优化坐标显示，原来是鼠标往上移动时，Y的值变小，现在改往下移动Y的值变小。这样更符合坐标系统。

（3）、优化影像打开时，默认以影像的中心与视图的中心重合；

（4）、添加软件设置，包含了

1、保存上一次打开的路径；

2、数据打开之后，数据管理窗口是否自动打开以及波段是否自动展开

3、加载数据之后，数据窗口是否自动关闭

2021年10月01号：

（1）、优化影像处理出现进度条崩溃bug；

（2）、优化打开含有中文字符的波段出现乱码；

（3）、优化显示的波段与图层列表中显示的不一致；

（4）、优化读取高分3号数据失败bug；

（5）、添加影像拉伸（百分比拉伸，直方图均衡化）；

（6）、优化影像放大之后，出现影像不会布满全屏的白边；

（7）、将GDAL版本从233升级到了330版本（主要是想使用坐标投影）

备注：

此版本升级主要是优化显示，提高显示速度，并且优化构建金字塔。整体下来，显示3.3G的数据建金字塔花费了10秒不到的时间，显示更是1秒不到。而且还添加了影像拉伸等功能。

显示不到1秒的原因主要是因为以前使用的是GDAL的影像统计，现在改为自己编写的统计方法，包括平均值，标准差，最大值以及最小值等。

2021年10月02号：

（1）、添加软件地理坐标显示，以前都是以像素行列号进行显示的；

（2）、没有投影信息的影像，那么不会显示坐标信息；

备注：

2021年10月06号：

（1）、添加光谱曲线图，并且可以按照波段索引或者波长进行曲线图显示；

（2）、同时可以显示多个影像的曲线图；

（3）、在工具条中添加平移按钮（针对鼠标中键不好用的，比如我自己）；

2021年10月18号：

（1）、添加绘制多边形感兴趣区；

（2）、添加绘制矩形感兴趣区；

（3）、优化没有坐标投影绘制感兴趣区出现漂移；

2021年10月26号：

（1）、优化没有显示的影像也会显示光谱曲线；

（2）、添加实时鼠标对应的像素值；

2021年10月31号：

（1）、优化切换ROI类型后，第一个绘制没有颜色；

（2）、添加保存ROI到txt文件；

（3）、添加读取ROI到图面；

（4）、实现目录树上移出数据功能；

2021年11月22号：

（1）、优化获取当前鼠标像素值（单波段会显示两个像素值）；

（2）、优化获取当前显示的波段（单波段获取显示波段时，第三个波段的值为0）

（3）、优化ROI对话框确定和取消按钮无效

2021年12月24号：

（1）、优化软件界面；

下面列出软件的svn地址以及软件运行介绍：

软件地址（SVN）：https://106.12.90.196/svn/frame/software/遥感软件

更新文件（SVN）：https://106.12.90.196/svn/frame/software/update

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