异常检测向导

获得 Image Analyst 许可后可用。

影像异常是指在光谱上与周围影像背景不同的像素和对象。 异常检测工作流程基于影像背景计算异常，并提取与其周围环境明显不同的像素。

异常检测的目的是分析影像并检测具有明显不同的光谱特征的未知目标，使影像分析人员能够快速关注需要进一步调查的区域。 与需要参考光谱或训练数据的目标检测或要素提取不同，异常检测不依赖预定义的输入。 相反，它计算平均光谱背景并识别显著偏离该背景的像素。 “异常检测向导”结合了各种工具和功能，可指导您完成异常检测工作流。

异常检测向导

“异常检测向导”可引导您从头到尾完成整个异常检测和提取工作流。 “异常检测向导”提供由最佳实践和简化的用户体验组成的指导工作流，以便您在不错过任何步骤的情况下执行影像异常检测。

“异常检测向导”位于影像选项卡上的分析组中。 在内容窗格中选择要分析的栅格数据集以显示影像选项卡，单击光谱分析下拉扩展器，选择“异常检测向导”并将其停靠。

该向导由四个步骤组成，其概述如下所示。

配置

“异常检测向导”的第一个页面是配置页面，您可以在其中设置异常检测工程。 配置页面上设置的参数将确定后续向导页面中可用的步骤和功能。

在配置步骤中，您可以设置输入影像、选择波段和定义分析范围。

• 输入影像 - 输入可以是多波段或高光谱影像。
• 波段 - 指定要包含在分析中的波段。 其中包括以下选项：
  • 全部使用 - 使用输入影像中的所有波段。 这是默认设置。
  • 按 ID 划分子集 - 根据 ID 范围选择波段。 这通常是波段编号。
  • 按波长划分子集 - 根据波长范围选择波段。
  • 按名称划分子集 - 根据波段名称选择波段。

当您选择对影像数据进行子集划分时，将出现一个对话框供您指定一个波段、多个波段、波段范围、多个波段范围或单个波段和波段范围的混合。 使用下拉列表选择波段。 要指定波段的范围，请选择范围的最小值和最大值。 通过按键盘上的 Enter 键添加更多波段或波段组合。

注：

选择按名称划分子集选项时，只能选择单个波段。

• 处理范围 - 指定分析的范围。 其中包括以下选项：
  • 全图 - 使用整个输入影像的范围。
  • 当前显示范围 - 使用当前显示范围。
  • 选择地图中的图层作为处理范围。
  • 导航到定义范围的已保存的 shapefile。

单击下一步移至工作流的下一步。

异常计算

在异常计算窗格中，使用所选方法创建异常得分栅格。

• 检测方法 - 指定在输出栅格中用于计算异常得分的方法。
  • RXD (Reed-Xiaoli Detector) - 计算像素到背景的马氏距离，该距离由平均值定义。
  • UTD（均匀目标检测器）- 使用单位矢量计算像素到背景的马氏距离。
  • KMEANS - 使用 K-Means 聚类算法识别数据中与已建立聚类存在显著偏离的像素。

  有关检测方法的详细信息，请参阅检测影像异常。

• 背景区域 - 面要素类，用于定义计算背景统计数据的区域。 如果未定义，则使用整个输入影像来计算背景。
• 重新计算统计数据 - 基于背景区域计算统计数据。 异常计算需要在基本像素级别计算统计数据和相关性。 重新计算统计数据可确保统计数据根据背景区域进行更新。 只有在使用相同的背景计算选项重复处理时，才可以关闭（取消选中）此参数。

单击运行以创建由异常得分组成的输出栅格，该输出在当前 ArcGIS Pro 工程文件夹下的 AnomalyDetection 文件夹中创建。 单击下一步以进行工作流的下一步。

异常阈值

在异常阈值窗格中，选择得分栅格中识别感兴趣异常的像素。 当该窗格出现时，将显示得分栅格的直方图，以及设置用于识别异常的阈值的控件。 使用直方图控件以交互方式调整阈值，同时结果立即显示在地图中的得分栅格上。

• 选择像素 - 使用大于和小于选项过滤异常或背景：
  • 大于 - 过滤分数栅格中的异常像素。
  • 小于 - 过滤得分栅格中的背景像素。

直方图控件

使用直方图控件设置阈值，以识别得分栅格中的异常。 通过输入值或使用增加或减少控件微调来设置阈值。 单击一次可将阈值更改 0.001；继续按增加和减少控件可以使用更大的增量进行更改。

您还可以通过按下直方图显示中的控件并沿直方图滑动来调整阈值。 使用缩放控件放大和缩小直方图。 通过此功能，您可以交互方式微调阈值。

注：

直方图显示经过优化，使您能够以交互方式选择阈值。 虽然直方图值是正确的，但是可以优化直方图的形状以容纳异常，同时保持大部分直方图值的形状。

当您以交互方式调整直方图上的阈值时，结果将以预览形式显示在地图中的得分栅格上。 首次设置阈值时，单击预览以在地图中显示结果。 启用预览后，对阈值的任何调整都将以交互方式显示在地图上。

预览设置

定义预览中异常和背景的显示颜色。

如果对结果满意，请单击下一步前进到工作流向导中的下一步。

输出生成

使用输出生成窗格中的参数和选项准备最终结果。 通过选中复选框来增强结果。 单击预览按钮即可预览增强结果。

• 最小区域大小（像素）- 选中该复选框可设置异常的最小区域大小。 小于指定大小的像素区域将从输出中移除。 这消除了最终结果中不重要的区域和椒盐效应。
• 平滑邻域 - 使用一种平滑内核（如 2x2、3x3、4x4 和 5x5）来平滑结果。 内核越大，平滑的结果越多。 此操作可创建更加连续的区域。

注：

建议您对要素类输出执行这些增强。

单击预览按钮创建预览图层以查看增强的结果。

• 结果另存为 - 指定用于生成结果的输出类型：
  • 栅格数据集 - 将结果另存为栅格数据集。
  • 要素类 - 将结果另存为面要素类。
• 输出数据集 - 输出数据集的名称。 如果输出为栅格数据集，请指定文件扩展名以生成受支持、可写入格式的栅格。

单击运行将最终异常输出创建为栅格数据集或要素类。 然后，输出用作焦点或用于消除输入多波段或高光谱影像中的异常，以进行后续分析。