7.1
关于对比增强
调整影像对比度(通常叫做对比拉伸)是数字影像处理过程中最基本功能。人的肉眼可以分辨很多颜色,但是却很难分辨两个颜色或者亮度较相似的影像。对比增强技术主要是通过突出影像细节上的差别来提高目视解译效果。
两个常用的颜色显示技术是单波段查表彩色和RGB显示。
7.1.1
通过颜色查找表(CLUT)来显示颜色
单波段数据可以按所选定的颜色查找表中定义的方案显示成彩色影像。当改变颜色转换时,通过颜色查找表将查找到一种新的颜色赋予影像。
7.1.2
以RGB方式显示影像
计算机显示屏通过控制每个像元的R、G、B荧光强度来显示影像。当您更改RGB显示转换时,ER
Mapper通过调整硬件显示的R、G、B与影像数据亮度的关系来改变影像的显示效果。
7.1.3
转换按钮
在ER
Mapper的算法对话框中,大多数数据图层默认有两个转换按钮:在使用公式前应用的前置转换(Pre-formula)和在使用公式后应用的后置转换(Post-formula)。可以在任何时刻使用这两个对比转换按钮。

7.1.4
转换对话框
当您在处理时点击转换按钮,ER
Mapper打开对比转换对话框。该对话框提供了许多增强对比度和颜色的控件。

使用转换对话框的基本概念是移动转换线,这样就可以调整影像的颜色。
本练习介绍转换对话框基本特征,并了解增强影像对比度和颜色。
通过本练习主要完成以下任务:
l
对某图层编辑转换;
l
使用线性转换;
l
编辑转换的输入/输出范围;
l
使用自动转换选项;
l
在同一图层中使用多种转换。
注意:
在进行以下练习之前,请确保其它ER
Mapper影像窗口都已经关闭,只打开主菜单窗口。
7.2.1
查看影像直方图
本节目标:学习查看影像直方图、查看数据值。
在灰度图层中载入并显示影像
1、
在标准工具条中点击Edit
Algorithm(编辑算法)按钮
;
打开影像算法对话框。
2、
在影像算法对话框中点击载入数据集按钮
;
打开栅格数据文件选择对话框。
3、
在Directories菜单下选择\examples。
4、
打开Shared_Data\Spot_Pan.ers文件;
5、
在ER
Mapper单波段查表彩色层中载入Spot_Pan影像,并显示出来。
6、
在Surface选项中选择Color
Table下拉菜单,并选择Grayscale(灰度值)显示方式。
显示屏中显示SPOT全色影像,起初此影像颜色有些偏暗,您将在后面的练习中提高显示对比。
查看SPOT全色影像的直方图及数据值
1、
点击转换颜色按钮
;
在对话框包含的窗口中显示出该影像直方图。
2、
在直方图中将鼠标移动到任意位置;
显示屏中将显示该点的直方图值。
打开网格选项
1、
点选打开Grid(网格)选项按钮;
在直方图中出现网格,如下图所示:

2、
点选关闭网格选项按钮;
在直方图中的网格消失。
关闭转换对话框和算法窗口
1、
点击转换对话框中的Close按钮关闭颜色转换对话框;
2、
点击算法对话框中的Close按钮关闭算法对话框。
7.2.2
使用线性转换
本节目标:学习使用简单的线性转换来调节较暗的影像对比度。
在工具条中重新打开转换对话框
1、
在ER
Mapper标准菜单的常用功能工具条中选择颜色转换按钮
。
几种影像线性变换方式
1、
使用鼠标左键将直方图中转换线按下图拖动;
其基本处理原理也如下所示,可以看到影像上较暗的点明显变亮,数据显示范围从100到255。

2、
点击Create
default linear transform(创建默认线性转换)按钮
;
影像返回原来的默认状态。
3、
使用鼠标左键将直方图中转换线按下图拖动;
其基本处理原理也如下所示,可以看到影像比原来变暗了,数据显示范围从0到200。

4、
点击Create
default linear transform(创建默认线性转换)按钮
;
影像再次返回原状态。
5、
使用鼠标左键将直方图中转换线按下图拖动,增加影像对比度;

6、
点击Create
default linear transform(创建默认线性转换)按钮
。
7、
影像再次返回原来的默认状态。
7.2.3
显示特征区域
本节目标:学习通过简单线性转换来显示某特征区域。
调整转换使水体显示达到最大对比度
1、
使用鼠标左键将直方图中转换线按下图拖动;
由于水体显示一般较暗,位于左侧的峰值两侧,所以将转换线调整到水体峰的两侧。做此调整后水体信息即明显地显示出来。显示转换情况如下图右侧。

2、
点击Create
default linear transform(创建默认线性转换)按钮
。
影像再次返回原来的默认状态;
3、
可以选择右侧陆地信息峰,完成陆地信息完整显示。
7.2.4
修改数据显示范围
本节目标:学习使用Limit菜单选项来指定确切的数据值范围,并显示调整后的影像颜色和对比度。
设置X轴数据范围
1、
在Limits菜单中选择Limits
to Actual;
通过直方图的X轴可以看到实际显示数据范围是从22到254。
注意:本选项对于非8-bit数据的显示非常有用。

2、
在X轴中输入最小值30,最大值50。
水体信息被显示出来,而陆地全部以白色显示。
设置99%对比拉伸
1、
在Limits菜单中选择Input
Limits to 99%
Histogram;
此时可以看到显示范围调整为从33到153。同时也可以通过标准菜单条中99%对比拉伸按钮
达到此效果。
注意:同样您也可以修改Y轴,设置实际显示范围。
7.2.5
自动转换选项
本节目标:学习使用各种自动转换选项。
ER Mapper提供了多种自动转换选项,点击各选项可以实现不同程度的影像转换功能。
重新设置影像显示
1、
在转换对话框中改变影像显示的最小值为0,最大值时255;
2、
在算法窗口中将颜色查找表设置为灰度显示。
使用自动线性转换
1、
在转换对话框中点击Creat
Autoclip Transform(创建自动截取转换)按钮
;
ER Mapper自动设置转换线,以提高影像的对比度。
2、
双击创建自动线性转换按钮
。
默认截取为99%,也可以设置其他自动截取转换数值。

3、
在该对话框中输入95,点击ok按钮。
此时调整为新的自动截取转换。
使用其他转换
1、
在转换对话框中点击Histogram
Equalize(直方图均衡化)按钮
;
ER Mapper建立复杂分段线性转换线并更新影像,使所有数据值都均衡显示出来。
2、
在转换对话框中点击Gaussian
Equalize(高斯均衡化)按钮
;
ER Mapper建立复杂分段线性转换线,有时用些小的阶梯式转换,并更新影像,使所有数据值都均衡显示出来。可以双击该按钮来设置标准偏差值,默认为3。
3、
在转换对话框中双击Creat
Level-slice Transform(分级转换)按钮
,出现转换值对话框;
4、
输入数据值3,点击OK关闭该对话框。
7.2.6
使用多种转换
本节目标:学习插入、编辑、删除转换,并学习使用多种转换。
打开算法窗口
1、
点击Edit
Algorithm工具按钮
;
2、
点击99%Contrast
Enhancement按钮
;
3、
打开转换对话框,在Edit菜单中选择Insert
New Transform选项;
此时在原有转换之前可以插入一种新的转换方式。
4、
在Edit菜单中选择Delete
This Transform选项;
可以删除新的转换。
5、
在Edit菜单中选择Append
New Transform选项;
在原有转换之后再附加一个新的转换。
6、
在转换对话框中,可选择移动到前一个转换方式按钮
;
7、
在转换对话框中,可选择移动到后一个转换方式按钮
。
7.2.7
使用自动拉伸转换
本节目标:学习使用按钮自动提高影像对比度。
打开RGB算法窗口
1、
在主菜单中点击Open按钮
;
2、
在Directories菜单下选择\examples;
3、
打开Data_Types\Landsat_TM\RGB_741.alg;
在ER
Mapper中载入Landsat_TM影像,显示波段为7、4、1。
改变波段组合为321
1、
选择红色波段,在波段下拉列表中选择B3波段;
2、
选择绿色波段,在波段下拉列表中选择B2波段。
使用增强按钮来增加影像对比度
1、
在主菜单中点击99%Contrast
Enhancement按钮
;
影像数据变得更加清晰。
2、
选择B4为红光图层,选择B3为绿光图层,选择B2为蓝光图层;
3、
在主菜单中点击99%
Contrast Enhancement按钮
;
新的影像显示变得更加清晰。
4、
点击Close来关闭ER
Mapper各菜单、对话框。
当完成这些练习之后,您了解如何在ER
Mapper中完成以下任务。
l
对某图层编辑转换;
l
使用线性转换;
l
编辑转换的输入/输出范围;
l
使用自动转换选项;
l
在同一图层中使用多种转换。