36. Realce

36.1. Filtros RGB

Permite la aplicación de filtros digitales como detección de bordes o suavizados, aplicación de máscaras o realces básicos.

Disponible desde el menú “Capa”, la barra de botones de realce y en la caja de herramientas de geoprocesamiento.

La interfaz es la siguiente:

1. Filtros RGB. Listado de filtros disponibles agrupados por tipo. Al seleccionar un filtro se muestra su panel de configuración en 2. Haciendo doble clic sobre uno de los filtros de un grupo o pulsando el botón "Añadir filtro" (disponible en 4) mientras este está seleccionado añadiremos el filtro a la lista de filtros a aplicar.

2. Configuración del filtro. Opciones configurables del filtro seleccionado en 1. Todos los filtros disponen de una casilla de verificación para activar o desactivar el filtro cuando está en la lista de añadidos. Suele estar en la parte superior del panel del control de cada filtro con el texto "Activar".

3. Vista previa. Permite visualizar en tiempo real el resultado de los cambios que se vayan aplicando. Las opciones de la parte inferior permiten seleccionar el resultado, sólo en visualización o sobre una capa nueva.

4. Listado de filtros en ejecución. El que un filtro esté en la lista significa que se está ejecutando en la previsualización. Los filtros serán ejecutados en el orden en que aparecen. Para eliminar un filtro de la ejecución haremos doble clic sobre él en la lista o pulsaremos el botón "Eliminar Filtro".

5. Nombre de la capa. Permite indicar el nombre de la capa que se generará al "Aplicar" generando capa nueva.

El número de filtros añadidos influye en el rendimiento. Si se aplica solo en la visualización cada renderizado que se haga de la Vista se verá penalizado por la ejecución de los filtros. Si se genera una capa nueva solo se verá penalizada la ejecución de la generación de la capa posteriormente se dibujará tan rápido como si no se hubieran aplicado filtros. En este tipo de casos es recomendable generar capas nuevas siempre que se pueda. En otros casos puede no ser tan recomendable generar una capa. Por ejemplo, si se dispone de una ortofoto de gran tamaño y se quiere modificar un poco el brillo, generar la capa completa llevará mucho tiempo. En cambio, si se aplica en la visualización se aplicará cada vez pero el conjunto de datos sobre el que lo hace es mucho menor, por ello más rápido. Será el usuario el que deba decidir en que casos crear una capa nueva y en que casos aplicar sobre la visualización.

Los filtros disponibles son:

Realces
Brillo
	Modifica el valor de brillo de la capa. Puede variarse moviendo la posición de la barra deslizante o introduciendo el valor directamente sobre la caja de texto y pulsando “enter”. Valores de -255 a 255.
Contraste
	Modifica el valor de contraste de la capa. Puede variarse moviendo la posición de la barra deslizante o introduciendo el valor directamente sobre la caja de texto y pulsando “enter”. Valores de -255 a 255.
Ecualización
	Aplica un filtro de ecualización.
Detección de bordes.
Sobel
	Detecta los bordes horizontales y verticales separadamente sobre una imagen en escala de grises. Las imágenes en color se convierten en RGB en niveles de grises. El resultado es una imagen transparente con líneas negras y algunos restos de color. Valores de umbral de 0 a 255. Opción “compare”.
Roberts
	Obtiene buena respuesta ante bordes diagonales. Ofrece buenas prestaciones en cuanto a localización. El gran inconveniente de este operador es su extremada sensibilidad al ruido y por tanto tiene pobres cualidades de detección. Valores de umbral de 0 a 255. Opción “compare”.
Prewitt
	Marca muy bien los bordes ya que sus matrices atacan estos desde ocho lados diferentes; este filtro consta de 8 matrices que se aplican píxel a píxel a la imagen. Valores de umbral de 0 a 255. Opción “compare”.
Freichen
	Pondera los píxeles vecinos en función de la distancia que lo separa del píxel que se está evaluando. Esto hace que no haya direcciones privilegiadas en la detección de los bordes. Valores de umbral de 0 a 255. Opción “compare”.
Funciones espaciales
Mediana
	Aplica una matriz de Kernel en la que se puede seleccionar la dimensión del lado de la misma, mediante la barra de desplazamiento o desplegable lado de ventana. El resultado obtenido será un suavizado de imágenes y eliminación de ruido, se analiza la matriz de píxeles de N x N y se reemplaza el píxel central por el valor de la mediana de todos ellos. Tiene la ventaja de que el valor final del píxel es un valor real presente en la imagen y no un promedio
Media
	Aplica una matriz de Kernel en la que puede seleccionar la dimensión del lado de la misma, mediante la barra de desplazamiento o desplegable lado de ventana. Asigna al píxel central la media de todos los píxeles incluidos en la ventana. La matriz de filtrado estaría compuesta por unos y el divisor sería el número total de elementos en la matriz.
Paso bajo
	Aplica una matriz de Kernel en la que puede seleccionar la dimensión del lado de la misma, mediante la barra de desplazamiento o desplegable lado de ventana. Al aplicar este filtro resaltan las frecuencias bajas.
Sharpen
	Permite modificar la agudeza, y seleccionar el contraste (valores 1 a 100). Al incrementar el contraste, se pueden incrementar las imperfecciones de la imagen y también el ruido en las áreas graduales de color.
Gauss
	Aplica una matriz de Kernel en la que se puede seleccionar la dimensión del lado de la misma, mediante la barra de desplazamiento o en el desplegable lado de ventana. El valor máximo aparece en el píxel central y disminuye hacia los extremos.
Personalizado
	Es una matriz Kernel de 5x5 o de 3x3, introduciendo el valor directamente en las cajas. Divisor: El resultado del cálculo previo será dividido por este divisor.
Moda
	Aplica una matriz de Kernel en la que puede seleccionar la dimensión del lado de la misma, mediante la barra de desplazamiento o en el desplegable lado de ventana. Este filtro elige el valor mas frecuente, es decir el valor que más aparece en la vecindad.
Ajustes de colores
RGB->HSL
	Filtro de paso de RGB a HSL. Permite seleccionar el tipo de dato (byte o double).
HSL->RGB
	Filtro de paso de HSL a RGB.
Balance CMY
	Permite modificar el balance entre Cian, Magenta y Amarillo en una imagen que necesite de este tipo de ecualización. Para ello moveremos las barras deslizantes para incrementar o decrementar los valores o introduciremos el dato directamente en la caja de texto que hay junto a la barra. La opción de "Luminosidad" hace que se mantenga el nivel de luminosidad de cada píxel antes de la variación de CMY.
Balance RGB
	Permite modificar el balance entre Rojo, Verde y Azul en una imagen que necesite de este tipo de ecualización. Para ello moveremos las barras deslizantes para incrementar o decrementar los valores o introduciremos el dato directamente en la caja de texto que hay junto a la barra. La opción de "Luminosidad" hace que se mantenga el nivel de luminosidad de cada píxel antes de la variación de RGB.
Balance HSL
	Permite modificar el balance entre Matiz, Saturación y Luminosidad en una imagen que necesite de este tipo de ecualización. Para ello moveremos las barras deslizantes para incrementar o decrementar los valores o introduciremos el dato directamente en la caja de texto que hay junto a la barra.
Grayscale
	Permite seleccionar las bandas a la que aplicar escala de grises.
Máscaras
Regiones transparentes
	Permite a partir de un área de interés previamente seleccionada hacer que esa área aparezca con un nivel de transparencia definido por el usuario. Si la capa no tiene regiones de interés asociadas aparecerá un mensaje advirtiéndolo "Es necesaria alguna ROI para la aplicación de este filtro. Vaya al cuadro de selección de áreas de interés y cree al menos una". La opción "Inversa" realiza la operación inversa, aplica transparencia a las zonas exteriores a las regiones de interés y las interiores las mantiene totalmente opacas.

36.2. Realces radiométricos

Permiten la alteración de los niveles digitales de la imagen mediante funciones para ajustarlos a determinados procesos como el caso de mejora de la visualización. Permite la definición de funciones lineales, escalonadas y no lineales.

Disponible desde el menú “Capa”, la barra de botones de realce y en la caja de herramientas de geoprocesamiento.

La interfaz es la siguiente:

1. En la parte central se muestran dos gráficos. El de la izquierda es el histograma de la imagen de entrada y la gráfica seleccionada. El de la derecha es el histograma que tendrá la imagen de salida. Las gráficas representadas con una línea amarilla pueden ser modificadas de forma gráfica haciendo clic y arrastrando con el botón primario del ratón. Variando la gráfica del histograma de entrada conseguiremos variar el histograma de salida y la previsualización.

   En las esquinas superiores del gráfico del histograma de entrada aparecen los valores máximo y mínimo para el ráster. En la parte inferior aparecen los valores máximo y mínimo que se están aplicando en ese instante para la función de realce. Entre paréntesis aparecerá el valor en porcentaje relativo al conjunto de datos total. Estos valores pueden ser modificados pinchando y arrastrando sobre las dos líneas punteadas verticales que hay en los laterales del gráfico. La de la izquierda modificará el mínimo y la de la derecha el máximo.

   Los puntos de ruptura se introducen haciendo clic con el ratón sobre la gráfica en el punto en el que queramos introducirlo. Para eliminar un punto nos colocaremos sobre él y pulsaremos botón derecho del ratón. Una vez introducido un punto de ruptura se puede variar su posición arrastrándolo.

   RGB. Cuando está activado considera que los datos del ráster visualizado son RGB (tipo de dato es byte y rango de valores de 0 a 255). En caso de no estar seleccionado se considera que el rango de valores es el admitido por un tipo de dato byte entre -127 y 128; esto produce diferencias significativas en su visualización y en el rango mínimo-máximo que aparece en la parte inferior de la gráfica de entrada.

2. Opciones de realce. Los realces sustituyen cada valor de dato de entrada por un valor de salida. Esta sustitución la hacen haciendo una correspondencia entre los datos en el rango de entrada con el rango de salida. Para aplicar esa correspondencia utilizan una función.

• Operación. Desplegable que permite seleccionar la función de realce.

  • Lineal. Los realces lineales aplican una correspondencia entre los datos de entrada y los de salida de forma lineal. En el caso más simple, una línea recta hace corresponder cada valor en el intervalo de entrada con su respectivo de salida de forma totalmente equidistante. Es decir, si tenemos un rango de salida entre 0 y 255 y los datos de entrada son entre 0 y 1 entonces el dato de entrada 0.5 corresponde con uno de salida de 127.5.

    Este comportamiento puede ser variado introduciendo puntos de ruptura sobre la gráfica. El efecto es que se divide el filtro lineal en tramos con distinta inclinación. Esto produce que, para un tramo situado entre dos puntos de ruptura tiene una función lineal de asignación de valores definida por la inclinación de la recta en ese tramo.

  • Raíz cuadrada. Los realces no lineales tiene el mismo principio que los lineales, es decir, sustituyen cada valor de dato de entrada por un valor de salida. La diferencia radica en que la función de asignación de la correspondencia de valores no es lineal. En cada tipo de función no lineal para obtener el valor de salida aplicará una función función que corresponde a su nombre.

  • Logarítmico. Realce no lineal.

  • Exponencial. Realce ni lineal.

  • Dividir niveles. Es un tipo especial de realce lineal. Divide la función de la recta en tramos escalonados equidistantes. Esto produce que para los valores de entrada existentes entre dos puntos de mismo nivel horizontal se asignará el mismo valor de salida. El efecto en la imagen es que aparecen intervalos de color sin transiciones. Puede modificarse el número de intervalos existente con la entrada de texto etiquetada como "Niveles". Por defecto aparecen 6 niveles.

• Banda. Permite definir la banda del ráster sobre la actúan las modificaciones que se hacen en el gráfico. Para una balanceo correcto de la imagen, es común que haya que variar el realce de cada banda por separado y con distintos valores.

• Dibujado. Permite seleccionar entre línea y relleno. El color de la línea o relleno depende de la banda que haya seleccionada.

• Tipo. Permite seleccionar entre los siguientes:

  • Estándar. Visualización del histograma de forma normal. Para cada valor de píxel posible en el eje X se asignan el número de píxeles que hay de ese valor en el eje Y.

  • Acumulativo. Para cada valor de píxel posible en el eje X se asignan el número de píxeles que hay de ese valor en el eje Y. Además se suma con el número de píxeles de los valores iguales o menores que esa posición.

  • Logarítmico. Asigna el logaritmo del valor del histograma en cada posición. Permite visualizar un histograma mucho más equilibrado sin picos excesivos que oculta el resto.

  • Acumulativo logarítmico. Muestra el histograma logarítmico pero en cada posición acumula los valores anteriores.

3. Vista previa. Permite visualizar en tiempo real el resultado de los cambios que se vayan aplicando. Las opciones de la parte inferior permiten seleccionar el resultado, sólo en visualización o sobre una capa nueva.

36.3. Máscara por región de interés

Permite aplicar un realce de máscara por región de interés.

Disponible desde la barra de botones de realce y en la caja de herramientas de geoprocesamiento.

La interfaz es la siguiente:

• ROIs. Listado de regiones de interés disponibles.

• Inversa. Si está activada aplica la máscara a las zonas exteriores a las regiones de interés y las interiores las mantiene totalmente opacas.

• Valor. Permite seleccionar el valor de la máscara.

• Vista previa. Permite visualizar en tiempo real el resultado de los cambios que se vayan aplicando. Las opciones de la parte inferior permiten seleccionar el resultado, sólo en visualización o sobre una capa nueva.