Histogramas

 Realce de Contraste



La selección del mapeo directo adecuado es, en general, esencialmente empírica. Sin embargo, un examen previo del histograma de la imagen puede ser útil. El histograma es una de las formas más comunes de representar la distribución de los niveles de gris (NG) de una imagen y también la más utilizada en PDI.

El histograma ofrece la información de cuantos pixels poseen un determinado NG en la imagen, en un intervalo definido entre 0 (negro) y 255 (blanco) para una imagen cuantificada en 8 bits. Otra característica es que el histograma no presenta ninguna información espacial de la imagen y sí una función de probabilidad de encontrar un NG referente a un objeto de la imagen. Normalmente en los histogramas, la distribución de los NG se presenta en el eje X y la frecuencia en que ocurren, en el eje Y (vea la figura siguiente).

Un histograma describe la distribución estadística de los niveles de gris en términos de número de muestras ("pixels") con cada nivel y esta distribución puede también ser dada en porcentaje del número total de "pixels" en la imagen. Puede ser establecida una analogía entre el histograma de una imagen y la función densidad de probabilidad, que es un modelo matemático de la distribución de los tonos de gris de una clase de imágenes.

Los histogramas pueden ser unidimensionales (como en la figura anterior), o sea, para una sola imagen (banda), o multidimensionales, cuando representa la distribución de dos o más bandas, siendo el de dos dimensiones el más simple. Un histograma de dos bandas, o scattergrama como es mejor conocido, permite analizar visualmente el grado de correlación entre dos bandas y decidir sobre el tipo de técnica de aumento de contraste a ser aplicado en las imágenes multiespectrales.

La forma del histograma provee informaciones importantes como la intensidad media y la dispersión de los valores de NG, siendo esta última, la medida de contraste de la imagen. Cuanto mayor es la dispersión a lo largo del eje de los NGs, mayor es el contraste de la imagen. La figura a seguir ilustra esta distribución de los NGs.


Para aumentar el contraste de una imagen, se debe expandir el intervalo original de niveles de gris de la imagen original, utilizándose una función que consiste en mapear las variaciones dentro del intervalo original de tonos de gris, para otro intervalo deseado. Este mapeo es una operación puntual que utiliza una función matemática denominada transformación radiométrica, la cual considera solamente el NG original de cada pixel para calcular el nuevo valor en la imagen de salida.

La figura a continuación ejemplifica un realce de contraste, en donde se le atribuye el valor 0 a los pixels cuyos niveles de gris se encuentran entre 0 y a, los pixels entre b y N -1 serán saturados en N -1 y el grupo de niveles de gris localizado entre a y b será distribuido entre 0 y N - 1, lo que representa un intervalo mayor de los NG con relación al rango original.

NOTA: Se puede usar como parámetro de contraste la inclinación de la función de transferencia, representada por la curva graficada con relación a los ejes XY. Como regla general un aumento en la inclinación de la curva, refleja un aumento de contraste. Si la inclinación es mayor que 45 grados el contraste será expandido y si es menor que 45 grados el contraste será comprimido.

Las figuras a continuación muestran dos imágenes de la banda 5 del Landsat 5, la imagen de la izquierda corresponde a la banda original y la de la derecha es la banda realzada por una modificación del histograma.

ima_br_b5_original.gif - 23843 Bytes    ima_br_b5.gif - 35228 Bytes


Como se verá a seguir, el SPRING permite la manipulación de contraste a través de diferentes operaciones que pueden ser accesadas en el menú Operaciones, tales como:


Vea como manipular el contraste en el SPRING

 

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