实验四波段组合.doc

实验四波段组合、数据拉伸及图像增强
在本实验中，以ETM数据为对象，介绍在图像处理过程中的波段组合方式，数据的拉伸及增强处理过程。
打开影像
1选择file →open image file 然后进入envidata目录，双击p123r043ETM文件夹，选择p123r043_7p19991224_z49_multi.hdr，点击打开，影像就出现在可用波段例表中。
2 在可用波段列表中，点击RGB Color，选择R（4）G（5）B（3）三个波段来进行波段显示。
3 点击Load RGB，一幅假彩色图像就显示在影像窗口中。
波段组合
1在显示的影像中，只用了三个波段，而文件有6个波段，在这里，可以尝试从6个波段当中，选取3个波段来组合，并比较不同波段组合之间的图像显示效果。
2 在可用波段列表中，点击RGB Color，选择R（7）G（4）B（1）三个波段来进行波段显示。

图4.1不同波段组合间的影像显示效果
3 在可用波段列表中，点击Display＃1，在下拉菜单中，选择New display，点击Load RGB，一幅真彩色图像就显示在影像窗口中。
4 动态链接比较前后两幅影像的效果，在主影像窗口中，选择tools →link →link displays，在link displays对话框中，点击ok，两幅影像就链接起来了。
5 在可用波段列表中，选择其余的波段组合方式，并加以比较。

交互式数据拉伸（Interactive Stretching）
打开要进行拉伸的数据p123r043_7p19991224_z49_multi.hdr，在主影像窗口，选择Enhance→interactive stretching，在交互式对比度拉伸对话框中将显示一个输入直方图何一个输出直方图，它们表明了当前的输入数据以及分别应用的拉伸。两条垂线（虚线）表明了当前拉伸所用到的最小值和最大值。对于彩色影像来说，直方图的颜色与所选的波段颜色一致（系统默认显示红色波段的直方图）。交互式直方图窗口的底部会列出拉伸类型和直方图来源。要浏览一幅彩色图的绿波段和蓝波段的直方图，点击窗口中的“G”、“B”切换按钮。要把任何拉伸或直方图的变换自动应用到图像，选择Options →Auto Apply。一般情况下只有点击“Apply”按钮才能把任何变换应用到图像，通过取消选中Options →Auto Apply来关闭自动功能。

图4.4 交互式对比度拉伸对话框

设置拉伸参数
在交互式对比度拉伸对话框中，使用“Options”菜单和鼠标交互功能可以为拉伸设置参数，并同时浏览交互式直方图窗口中的信息。

1）更改拉伸最小值和最大值
更改拉伸最小值和最大值，在任意一条垂直虚线上点击鼠标左键，然后拖放到一个新的位置，或者直接在对话框顶部的文本框中输入所需值。
提示：当在文本框中指定最大和最小值时，输入所需要的实际值（例如，最小值37，最大值68）或者数据的百分比（例如，最小值2％，最大值98％）。可以设置数据范围之外的值，但是只根据输入直方图的数据范围进行拉伸。输入数据后，输出直方图会自动更新，以反映输入直方图中的变化，并应用到新的拉伸显示数据的分布。
2）锁定拉伸条（locking stretch bars）

要锁定最小值和最大值拉伸条（垂直虚线）间的距离，选择Options →locking stretch bars。拉伸条间的距离将被锁定，可以同时移动两个拉伸条。要解除锁定，取消选中locking stretch bars即可。
拉.类.菜.
在交互式对比度拉伸对话框中的Stretch_type菜单中包含一个所有可供选择的交互式拉伸类型列表。
1）线性对比度拉伸

线性对比度拉伸是系统默认的交互式拉伸。线性拉伸的最小值和最大值分别设置为0和255，两者之间的所有其它值设置为中间的线性输出值。
在交互式对比度拉伸对话框中，选择Stretch_type →linear contrast stretch。要限定最小和最大输入值，使用鼠标左键，移动输入直方图中的垂直线（白色虚线）到所需要的位置，或者在stretch文本框中输入所需要的DN值或一个数据百分比（例如，最小值5％，最大值95％）。要重新显示原来的拉伸，选择Options →Reset Stretch。
2）分段线性对比度拉伸（piecewise linear）

分段线性对比度拉伸可以通过使用鼠标在输入直方图中放置几个点进行交互地限定。对于各个点之间的部分采用线性拉伸。
选择Stretch_type →piecewise linear。一个转换函数（初始为一条白色直线）将被绘制在输入直方图。在输入直方图地任何位置点击鼠标中键，从而为转换函数增加一个节点，绘制的线段将把端点和绘制的节点标记连接起来。

图4.5分段线性对比度拉伸对话框

要移动一个点的位置，在标记上点击鼠标左键，然后把它拖放到一个新位置。要删除点在标记上点击鼠标右键。要手动地键入输入和输出值，选择Options →Edit piecewise linear。结果将被绘制在输出直方图中，该直方图显示应用新的拉伸后数据的分布情况。点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。

3）高斯对比度拉伸（Gaussian）
系统默认的Gaussian拉伸使用均值DN127和对应于0-255的以正负3为标准差的值进行拉伸。选择Stretch_type →Gaussian。输入拉伸的最小值和最大值。输出直方图用一条红色的曲线显示被选择的Gaussian变换函数。被拉伸数据的分布呈白色，并叠加显示在红色Gaussian函数上。
注意：要手动地输入所需要的标准差，选择Options →Set Gaussian Stdv，点击Apply，把拉伸应用于显示的数据。

4）直方图均衡化对比度拉伸
要自动缩放数据，从而使每个直方图bin中的DN数相均衡；选择Stretch_type →Equalization。输入直方图显示未被修改的数据分布。输出直方图用一条红色曲线显示均衡化函数，被拉伸数据的分布呈白色叠加显示。点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。
5） 平方根对比度拉伸（Square Root）
计算输入直方图的平方根，然后应用线性拉伸，选择Stretch_type →Square Root，输入直方图显示未被修改的数据分布。输出直方图用一条红色曲线显示平方根函数，被拉伸数据的分布呈白色叠加显示，点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。

6）自定义对比度拉伸和直方图匹配（Arbitrary）
Arbitrary选型允许在输出直方图的顶部绘制任何形状的直方图，或与另一个图像的直方图相匹配。
选择Stretch_type →Arbitrary。输入直方图未被修改的数据分布，通过点击或按住并拖放鼠标左键，可以在Output Histogram窗口绘制输出直方图，自定义的直方图将用绿色来显示。点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。
注意：要删除直方图，点击鼠标中键。点击鼠标右键来接受绘制的输出直方图，并把数据的统计资料匹配到图中。输出直方图用红色显示自己绘制的直方图，匹配的数据函数用白色曲线绘制。

7）直方图匹配
使用自定义对比度拉伸功能也可以把一幅图像的直方图与另一幅图像的直方图进行匹配。要从一幅图像中获得输入或输出直方图，在图表顶部的“Input Histogram”或“Output Histogram”文本标签上点击鼠标左键拖放即可。把名字拖放到其它的自定义输出直方图中，然后释放按钮。被导入的直方图将用红色绘制，输出直方图将被拉伸，与导入的直方图匹配。点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。

8）定义查找表拉伸（Defining Look-Up-Table）
一个用户自定义的查找表可以把每个输入的DN值拉伸到一个输出值。它可以恢复或交互式定义。
选择Stretch_type →User Defined LUT。选择Options →Edit User Defined LUT。当出现编辑对话框时，一个包含输入DN值和对应的拉伸输出值的列表将显示在“Edit User Defined LUT”标签下，这些值反映了当前的拉伸情况。在值上点击进行编辑。当它出现在“Edit Select item:”文本框中时，输入所需值，然后按回车键。
注意：当该功能被启动后，要重新设置查找表为初始值，点击“Reset”。点击
ok，点击Apply，将拉伸应用于显示的数据。

图4.6 Edit User Defined LUT对话框
图像增强
图像增强的功能在主影像窗口中的enhance下拉菜单中，有线性增强、高斯增强、直方图均衡增强和平方根对比增强几种类型，每种增强类型有三个选择，可以对主影像窗口、卷积窗口和缩放窗口分别进行增强处理。