Pengenalan Aplikasi ENVI : The Environment for Visualizing Images

ENVI® atau kepanjangan dari the Environment for Visualizing Images merupakan sebuah revolusi dari sistem pengolahan citra digital. Dari permulaan lahirnya, ENVI telah didesain untuk banyak kebutuhan spesifik pada siapa yang biasanya menggunakan data penginderaan jauh satelit atau foto udara. ENVI menyediakan visualisasi data dan analisisnya secara komprehensif untuk citra dalam berbagai ukuran dan tipe apapun dalam lingkungan yang innovative dan user-friendly.

ENVI versi 5.0 (iceimg.com)

Satu satu kelebihan ENVI adalah pendekataan yang unik dalam pengolahan citra, mengkombinasikan teknik file-based dan band-based dengan fungsi yang interaktif. Ketika file data input dibuka, band (saluran) dari citra disimpan dalam sebuah daftar, dimana semua saluran bisa diakses oleh semua fungsi sistem. Jika multiple files dibuka, saluran dalam tipe data yang terpisah dapat diproses sebagai sebuah grup. ENVI menampilkan saluran tersebut dalam 8 atau 24 bit. Grup tampilan ENVI terdiri dari Image window, Zoom window, dan Scroll window, semuanya bisa diubah ukurannya. ENVI menyediakan penggunanya dengan banyak kemampuan analisis yang interaktif dan unik, diakses dalam window tersebut. Kemampuan multiple dynamic overlay ENVI, memberikan kemudahan membandingkan citra dalam multiple displays. Ekstraksi real-time dan spatial/spectral profiling dari multiband dan data hyperspectral memberikan pengguna cara baru dalam melihat data dengan dimensi tinggi. ENVI juga menyediakan tools interaktif untuk melihat dan menganalisis data vektor dan atribut Sistem Informasi Geografis (SIG). Kemampuan standar seperti perentangan kontras dan scatter plots dua dimensi adalah sebagian dari fungsi interaktif yang tersedia untuk pengguna ENVI.

   
ENVI mempunyai antarmuka visual yang baik serta menggabungkan secara komprehensif dengan algoritma pemrosesannya. ENVI memasukkan semua fungsi dasar pengolahan citra dalam antarmuka pengguna grafis yang mudah. Beberapa dari fungsi tersebut antar lain transformasi data, filtering, klasifikasi, registrasi dan koreksi geometri, analisis spektral, dan radar. ENVI tidak membatasi jumlah saluran yang dapat diproses, sehingga data multispektral atau hiperspektral dapat digunakan.
   
ENVI dapat digunakan dalam area masalah pengolahan citra pada umumnya seperti input dari tipe data yang tidak standar, menampilkan dan menganalisis citra berukuran besar, dan ekstensi untuk kemampuan analisis (ada fungsi plug-in). Perangkat lunak memasukan perlengkapan untuk pengolahan citra dalam berbagai disiplin, dan mempunyai fleksibilitas untuk mengijinkan implementasi strategi analisis yang berbeda dari biasanya.
   
ENVI dibuat dalam bahasa Interactive Data Language (IDL®), bahasa pemrograman yang cukup ampuh dalam mengintegrasikan pengolahan citra. Fleksibilitas ENVI menggunakan kemampuan dari IDL, IDL harus ada untuk menjalankan ENVI. Beberapa fungsi umum dari ENVI sebagai berikut:

1.    Pengolahan Citra
    Kegunaan umum fungsi pengolahan citra termasuk transformasi data seperti transformasi principal component, band ratio, hue-saturation-value (HSV), perentangan, indeks vegetasi. Fungsi filtering termasuk convolution kernels untuk low pass, high pass, median, directional, dan penajaman tepi, serta filtering lainnya yang bisa kustomisasi.

2.    Klasifikasi
    ENVI menyediakan Kmeans dan Isodata untuk metode klasifikasi unsupervised. Klasifikasi supervised meliputi metode yang sederhana seperti parallelpiped, minimum distance, maximum likelihood, dan mahalonibis, sampai dengan Binary Encoding, Neural Net, dan Spectral Angle Mapper (SAM). Post klasifikasi termasuk clump, sieve, combine classes, dan perangkat tampilan klasifikasi yang interaktif.

3.    Pengolahan Data Hiperspektral
    ENVI menyediakan perlengkapan untuk memproses data hiperspektral, termasuk perangkat pemetaan special yang digunakan oleh endmember citra atau library untuk linear spectral unmixing dan matched filtering. Pixel Purity IndexTM (PPITM) mengijinkan pengguna untuk mencari nilai spektral yang paling murni dalam citra untuk menentukan spectral endmembers. n-Dimensional visulizer yang unik dalam ENVI membentuk animasi yang interaktif menampilkan scatter plots dalam n-dimensions. Spectral Feature FittingTM dari data hiperspektral ke library spectra membantu dalam mengidentifikasi batuan, mineral, vegetasi, dan material lainnya. Spectral Analyst™ digunakan untuk mengidentifikasi material berdasarkan perbandingan dari spectral libraries. Fungsi Band Math™ dan Spectral Math™ yang fleksibel memudahkan pengguna untuk memasukan ekspresi matematika sesuai yang dibutuhkan.

4.    Pengolahan Data Citra Radar
    ENVI juga memiliki kemampuan untuk pengolahan citra Radar secara komprehensif seperti antenna pattern correction, slant-to-ground range correction, adaptive dan texture filters, sampai dengan polarimetric analysis.

5.    Pemetaan
    ENVI pada akhirnya menyediakan perlengkapan untuk menghasilkan peta akhir, seperti konversi data ke format vektor SIG, layout peta.

ENVI menyederhanakan pengolahan yang interaktif dan komprehensif untuk data set multi saluran yang besar, mengubah ukuran citra, mengeplot spektral dan library-nya, kemampuan menampilkan secara fleksibel dan geografis. Beberapa fungsi pada menu ENVI sebagai berikut:

1.    File Management
Menu File pada menu utama ENVI digunakan untuk membaca file ke dalam ENVI, menetapkan pilihan, untuk keluar dari ENVI, dan fungsi manajemen program & file lain.

2.    Display Management
Window menu untuk mengendalikan display dan plot window ENVI, termasuk memulai window (jendela) baru, memaksimalkan ukuran jendela, menghubungkan display window, dan menutup jendela. Available Bands List dan Available Vectors List untuk menampilkan bands dan layer vektor. Window menu juga digunakan untuk menampilan informasi lokasi kursor dan nilai piksel pada citra yang ditampilkan.

3.    Interactive Display Functions
Lima menu tampak secara keseluruhan pada Main Image window: File, Overlay, Enhance, Tools dan Window. Menu ini secara bersama bernama Display menu bar. Display menu bar digunakan untuk mengakses operasi umum dan fungsi-fungsi interaktif.

4.    Basic Tools
Basic Tools untuk mengakses berbagai fungsi dasar ENVI. Fungsi ini biasanya bermanfaat mengetahui tipe spesifik dari citra yang akan dianalisis. Fungsi seperti Region of Interest dapat digunakan pada multiple displays, sedangkan fungsi seperti Band Math menawarkan kemampuan proses umum citra. Fungsi Stretch Data adalah suatu contoh dari suatu fungsi yang menawarkan file-to-file contrast stretching.

5.    Classification
Classification untuk mengakses fungsi klasifikasi ENVI. Fungsi ini meliputi supervised dan unsupervised classification, collecting endmembers, classifying previous rule images, menghitung class statistics dan confusion matrices, penerapan mayoritas dan analisis minoritas ke klasifikasi citra, clumping dan sieving classes, mengkombinasikan kelas, overlay kelas pada citra gray scale, menghitung daerah penyangga/buffer, menghitung segmentasi, dan pengeksporan kelas ke layer vektor.

6.    Transform
Transforms untuk mengakses fungsi transformasi. Transforms adalah operasi pengolahan citra yang mengubah data ke data space yang lain, pada umumnya dengan menerapkan sebuah fungsi linear. Tujuan umum perubahan bentuk akan meningkatkan presentasi informasi. Citra yang telah diubah biasanya lebih mudah ditafsirkan (mudah diinterpretasi) dibanding data asli.

7.    Filters
Filter untuk melaksanakan Convolution, Morphological, Texture, Adaptive, dan FFT Filtering. Filtering secara khas digunakan untuk meningkatkan gambaran citra dengan pemindahan spatial frequencies tertentu. Spatial frequency menguraikan variasi terang, atau DN, dengan jarak, dan citra berisi banyak spatial frequency berbeda.

8.    Spectral Tools
Spectral untuk mengakses tool khusus untuk meneliti citra multispectral dan hyperspectral dan tipe data spektral lain. Tool meliputi building, resampling, dan viewing spectral libraries; mengekstraksi irisan/slices spektral; melakukan/menyelenggarakan spectral math; menentukan spectral end members; visualisasi data spektral di (dalam) n dimensi; penggolongan spektral; spektral linier yang tidak mencampur; matched filtering; continuum removal; dan Spectral Feature Fitting.

9.    Map Tools
Map untuk mengakses registrasi citra, orthorectification,  koreksi geometris, dan mosaicking. Juga menggunakan menu Map untuk mengakses tool untuk mengkonversi koordinat peta dan memetakan proyeksi, untuk membangun proyeksi, untuk mengkonversi ASCII koordinat, dan untuk mengakses suatu utiliti GPS-LINK.

10.    Vector Tools
Vector untuk membuka file vektor, menciptakan file vektor, mengatur file vektor, mengonversi citra raster layer vektor, mengkonversi grid irregular points, dan mengkonversi ENVI Vector File ( EVF), annotation file ( ANN), dan region of interest ( ROI) ke format DXF.

11.    Topographic Tools
Topographic untuk mebuka, menganalisis, dan hasil keluaran dari data ketinggian topografis digital. Menggunakan Modeling Topografis untuk mengkalkulasi suatu gambaran relief, slope, aspek/arah, dan berbagai lengkungan/curvature dari data topografis.

12.    Radar Tools
Radar untuk mengakses tool standard dan advanced untuk analisis deteksi citra radar dan advance SAR system seperti JPL fully polarimetric AIRSAR dan SIR-C system. ENVI dapat memproses ERS-1, JERS-1, RADARSAT, SIR-C, XSAR, dan AIRSAR data dan SAR dataset. ENVI dirancang untuk menangani data radar yang didistribusikan dalam CEOS format, dan bisa menangani data dari  sistem radar lainnya.