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易康手册8.0
1 简介Definiens eCognition Developer8 遵循了面向对象的影像分析方法。针对影像自动分析， 他提供了很多创新的特征和算法。eCognition Developer8最根本的设计理念是：一，基于 影像对象的方法， 具备单个像素所不具备的语义信息， 而语义信息是影像解译的一个重要的 信息； 具备丰富的影像对象信息和相互关系。 二， 和基于像素的分类方法相比较， eCognition Developer8最基本的差别-不是对单个像素进行分析，而是对影像分割后生成的对象进行分 析。1.1 易康 8（ eCognition 8 ）产品组件 （易康8（ eCognition 8 ）产品组件由三个不同的组件构成，它们可以分别单独运行，也可 以集成在一起，用来解决具备挑战性的影像分析任务。图示如下：易康8 易康8（ eCognition 8 ）是快速影像分析解决方案创建的功能强大的综合开发环境，在 新影像分析的解决方案的快速开发上，developer8可以充分利用Definiens eCognition Developer 8 提供的基于网络认知语言环境下的开发平台和工作流程的各种工具。开发好的 解决方案可以保存，重复使用，用于在标准平台和基于Definiens eCognition 8Server分布 式环境的影像自动影像分析。Architect可以让不同行业的专家（如：植被制图专家，城市规划专家、 eCognition Architect 森林覆盖分析专家等） 充分利用易康的技术。 他们只需要简单的进行影像分析工作流程的构 架、参数的调整和运行相应的分析功能。 Definiens eCognition 8 Server 为大量的影像分析工作提供了一个进行批处理的系 统环境。1.2 易康 8（ eCognition 8 ）新功能描述 （Quickmap Quickmap Mode 模式：除了传统的规则集开发模式之外，易康8提供了一种附加到快速启动 模式- Quickmap Mode 模式，这种模式主要用于一些基于样本的影像分析特殊的场合，它提 模式， 供了非常简化的工作流程，这个工作流程主要由基于样本对象分析的基本算法构成。三手动分类工具：在易康8里，添加了大量的工具和函数支持，这些工具和函数集成在易 手动分类工具： 于理解的Architect 8 的应用案例中，一个主要的特性是它增加了支持半自动处理流程。 多用户工作空间的支持：现在， 工作在合作环境平台的多个用户可以受益于多用户工作 多用户工作空间的支持： 支持 空间的支持。一个大的工作空间内，支持多个团队成员进行编辑和重新浏览。 影像对象的生成： 影像对象的生成：易康8提供了新的算法，这些算法使影像对象的标准化变得很容易， 例如：建筑物对象的直角化和植被对象的边界线的平滑处理。 真正的变化监测： 现在不同时相的影像数据可以独立的进行分割 真正的变化监测：基于新的制图的概念， 处理。在独立层上进行处理的结果，可以被组合起来用于真正的变化监测。 原始激光雷达数据的支持： 原始激光雷达数据的支持：现在，可以直接导入原始激光雷达点云数据格式。这简化了 对于激光雷达点云数据处理的工作流程。 快速的影像分割： 快速的影像分割：影像的分割性能提高了50%。另外，新的分隔算法支持快速影像对象 的生成。 快速数据加载和浏览： 快速数据加载和浏览：新的影像代理服务器组件支持批处理和影像金字塔的导入，因此 增强了数据的导入和浏览性能。2．主要概念 ．本章将介绍一些经常会碰到的Definiens 术语2.1 影像层在易康8里， 影像层是包含栅格影像信息的最基本层， 所有的影像信息至少包含一个影像层。 灰度影像是只包含一个影像层的例子。因此，最常用的单层是红、绿、蓝层，他们组合成彩 色影像。另外，影像层可以包含亮度值信息。影像层也能包含一系列别的信息，如：地理高 程模型。易康8支持这些栅格数据的输入。同时也支持我们都熟悉的栅格专题图的输入。这 些专题图，包含了某些区域的一些直观定性的、绝对真值信息。2.2 影像数据集易康软件处理两维影像和多维数据集，描述如下： 2D影像是描述两维栅格影像数据集。它的坐标系是（X，Y）。最基本的单元式是PIXEL。 3D 数据集是2D影像数据（俗称：切片）的集合。3D 数据集包含了大量的切片，描述一 个三维的空间信息。它的坐标系是（X，Y，Z）。最近本的单元是VOXEL。 4D数据集是基于时间帧的3D 数据集的组合。4D数据集有不同的数据帧组成，每个数据 侦由3D 数据集组成。它的坐标系是（X，Y，Z，T），最基本的单元是VOXEL序列。时间帧数 据集是2D影像的序列组合，俗称：电影。时间帧数据集是由一系列2D影像帧组成。它的坐标 系是（X，Y，T）。它的最基本的单元是PIXEL序列。2.3 分割和分类易康影像分析方法的第一步是切割影像为很多对象， 这些对象适合进一步的进行诸如建 筑群等信息的分析。第一步的操作，我们叫做分割。有几个分割算法可供选择。 第二步是根据对象的属性（如形状、颜色、相关位置等信息）进行影像对象的标注。该 部操作是非常典型处理，他通常伴随着另外的分割步骤，从而产生更多的实用的对象。根据 项目需要，可以重复进行分割，从而产生不同的层级。对此，下章将进行详细的描述。2.4 影像对像、层级和域 影像对像、2.4.1 影像对象在底图中， 影像对象是一群像素的组合。 每个影像对象描述了一景影像中具有明确界限的空 间并提供了信息。最初的影像对象是通过分割算法生成的。2.4.2 影像对象层级影像对象层级是一种数据结构， 它合并了从场景中提取出来的影像分析结果， 下边的图 标较好的阐述了这个概念。 它是非常重要的在区别影像对象层级和影像层。 影像层描述的是已经被导入工程的影像 数据。影像对象层级存储的是描述影像数据的对象。 下边图表描述的场景，是在像素层上的细胞的影像。每层都有一个在它上边的父层。在父层 上， 多个对象可能被指定为一个单一的类。 例如， 细胞层是父层， 它包含了细胞体和细胞核。 每个影像对象是基于网络模式相关联的，每个对象都知道自己的上下关联信息，如；哪 些是相邻对象，哪些对象是位于其上层的父对象，哪些对象是位于其下层的子对象 任何影像对象不可能有两个父对象，但是可以有多个子对象。2.4.3 影像对象域影像对象域描述了处理过程操作的范围，换句话说，一个算法将作用于哪些影像对象。 例如：当你基于影像对象大小选择影像对象时，也就创建了一个影像对象域。 下边的图表描述了一个分割-分类-分割的循环过程。方形被分割成四个部分，分割 后的区域被分为A类和B类。然后再对B类区域进行进一步分割。在相应的算法里列出了相应 的对象域。我们也可以通过对象和父处理规则生成对象之间的关系定义对象域， 例如： 子对象或者 相邻对象。2.5 场景、地图、工程和工作空间 场景、地图、易康的层级组织结构是按升序排列的--场景--地图--工程--工作空间。在本向导中，该术 语用的比较广泛，所以熟悉该种组织结构就非常重要。2.5.1 场景在易康的层级结构中，场景是最基本的层。 本质上，场景是由数字影像和相关附加信息组成。例如，作为最基本的组成。场景可能 是由一个数字相机获取的JPEG影像和相机软件生成的相关联的元数据组成（如大小，精度， 相机模式和日期），在波谱的另一方向，他也可能是由四维医学影像集和辅助的组织学数据专题信息组成。2.5.2 地图和工程场景中包含的影像文件和相关联的辅助数据信息可以和Definiens 软件不相关。然而， 易康8将导入所有的数据和相关联的辅助文件信息。然后可以保存为Definiens 格式：最基本 的格式是Definiens 工程文件（*.dpr）. 工程文件和影像文件是分开的并且不能改变，尽管 他们是相连接的对象。 最初，我们可能会有一点混淆，易康8在场景和工程之间创建另外一个层级-地图。创建 工程总是创建一个单独的地图，缺省状况，该地图叫做主地图。所有和主地图相关的信息和 原始影像一样不能被删除。 必须同时有多个地图层存在， 地图才真正起作用， 因为单个的工程可能包含几个地图层。 一个比较实际的例子是第二个地图层包含分原始影像一部分低精度的数据。 当对该地图层的 影像进行分析时，对场景分析的结果信息可以提供更多的详细的原始信息。2.5.3 工作空间工作空间位于层级树的最顶端，本质上，是工程的存储器，允许捆绑一些工程文件在一 起处理。对于需要信息共享，处理复杂的影像分析任务，特别有用。 下图描述了易康软件的层级结构：3 在快速模式下使用易康软件3.1 介绍Quick Map Mode 是设计让用户解决简单的分析任务而不需要创建规则。分析影像的主 要的步骤是创建影像对象，分类影像对象和输出结果。对于每一个步骤，可以从动作的小的 分类中获取到。用户可以在Definiens Architect and Developer 产品中自由的组合动作。使用 Quick Map Mode用户可以建立新的分析或者打开一个已有的工程。 。3.2 工作流程Quick Map Mode 支持两个基本点工作流程。用户可以导入新的数据创建工程，或者是 打开 已有的工程文建。3.2.1 工作流程 1：以新的数据创建工程 ：使用新的数据创建工程，一旦新数据导入，第一个需要的动作是分割动作，生成影像对 象层-采用四叉树分割或者多尺度分割。 一旦创建了影像对象层，需要使用分类的动作。这些动作可能是最邻近分类，量度阈值 调节动作。在这里，你可以合并区域，连续分类，重新区域分割或者简单输出结果。3.2.2 工作流程 2：打开已有的工成文件 ：打开已有的工程进行分割分类和用新的数据进行操作相同， 主要的差别是， 通过打开已 有的工成进行处理，你可以立刻进行分类。通过打开已有的工程进行分类，需要考虑以下两 点： 确保动作库是打开的同时工程文件已经导入。 在工程文件删除所有的已有的层 和结果后打开一个动作库文件。 仅仅那些标记总是显示的类在下拉菜单动作里显示。如果类存在但却不显示， 你需要要求规则开发者去修改它。3.3 基于图形的用户界面框架Quick Map Mode是在程序创建框架里进行操作的。如果你在快速启动模式启动易康8， 这个程序将自动打开。 当运行在规则创建模式， 在易康软件里打开动作库， 选择Library & Open Action Library 打 开位于bin\application 文件夹的动作库。也就是你安装易康软件的安装目录：eCognition 8.0\bin\applications\QuickMapMode\ActionLibrary.3.3.1 创建解决方案当创建方案的时候，以下的操作是必要的： Add action: 点击（+）符号添加动作。 Remove action:点击（-）符号删除动作 。 Change action sequence: 用^ 符号改变动作的顺序。Defining action parameters: 在动作的参数域里进行动作参数的定义，有很多图形 接口界面的组件可以使用。可以通过插入值、点击按钮或者滑动条进行参数设置。 这些独立的参数将在相应的章节进行描述。3.3.2 导入和保存分析设置用户可以在分析创建工具里保存分析设置为一个解决方案文件（*.dax），可以反复的 导入该文件进行使用。保存分析设置，在Architect工具栏点击Save Solution to a file 按钮或者用主菜单的 Library & Save Solution 可选择的，你可加密解决方案通过点击Architect工具栏的Save Solution Read-Only 按钮或者用主菜单的choosing Library & Save Solution Read-only 输入文件名和存放路径信息，然后点击OK。 3.3.2.1 导入解决方案 从解决方案文件（*.dax）里导入已有的解决方案到Analysis Builder窗口。 1. 导入方案，有以下几种方式供选择： 在Architect toolbar 里点击Load a Solution From File 按钮。 选择主菜单的Library & Load Solution 使用一个建立在别的动作库上的解决方案， 在打开你的解决方案之前， 先打开该动 作库。 2. 选中需要的文件，点击OK，解决方案在Analysis Builder里显示 3.3.2.2 运行解决方案 有几种运行解决方案的方式。用户可以使用独立的动作按钮或者使用Architect toolbar 功能。所有的独立运行的功能将在相关的章节进行描述。下面是Architect toolbar 提供的功 能的概括。Run Selected Action:点击该按钮运行选择的动作，该功能只运行设置好的单一的动作。 Run Solution Until Selected Action: 删除已有的状态并重新运行整个解决方案知道 选中的动作停止运行。如果你创建于已有的工程文件，就不要用该按钮，因为，所 有的已有的对象和结果将被删除。 Execute Solution: 点击Execute Solution 删除已有的状态并运行整个解决方案。 如果 你创建于已有的工程文件，就不要用该按钮，因为，所有的已有的对象和结果将被 删除。3.4 使用分割动作用分割动作创建影像对象或进行相同类的对象合并，提供了三种分割动作： Quadtree:四叉树分割动作，该动作依据影像的同质度把影像分割为不同大小的方 形对象。同质的区域比异质的区域产生较大的方形对象。 Multiresolution: 多尺度分割，多尺度分割算法基于成对的区域合并技术连续的合 并像素或者影像对象 Merge Objects:合并对象，该算法合并相同层里的相同类的对象生成较大的对象。 注意： 无论何时添加一个分割算法， 被分割的类的已有的样本将失去联系。 意思是样本特征空 间被保存但实际的样本已经被删除了。对于使用者，样本不能被删除。3.4.1 分割 (Quadtree)用四叉树分割动作创建影像对象。 他使用基于四叉树的分割算法， 创建不同大小的方形 对象。因此他是一个从上往下的分割算法，你可以在方形对象中定义一个上限色彩差异。我 们把这个限制叫做尺度参数。 下面是典型的应用案例： 影像具备很好的分离背景或者前景新信息。例如一些细胞检验。 影像具备显著的容易区分的背景比例信息， 为了增强处理性能， 在区分背景信息之 前使用四叉树分割。然后再对感兴趣的非背景区域采用不同的分割算法。 使用该分割动作： 1. 点击 (+)号或者在Analysis Builder窗口添加新的通用的动作。选择action点击add andclose。2.在操作的域对话框内，选择或者新建一个层。 3. 在操作的域对话框内，选择或者新建一个类。 4. 如果有专题图信息可以使用，请选择专题图选项。 5.在尺度设置区域， 调整适合的尺度参数， 较大的尺度参数将生成相对较大的影像对象。 6.可以移动鼠标在相应的菜单上，浏览相应的按钮的描述信息。 7. 点击Run,运行该动作。运行后，你可以看到分割后的影像对象的结果。你也可以点 击Show or Hide Outlines 按钮，来隐藏或者显示影像对象的轮廓。3.4.2 多尺度分割使用多尺度分割动作生成影像对象。该动作，使用多尺度分割算法，他不断的合并像素 或者是已有影像对象。该算法是采用从下往上的逐对区域合并技术。 多尺度分割算法是一个最优的算法，在较多的影像对象中，减少平均异质度，同时，扩 大对象自身的同质度。 以下是典型的应用案例： 提取描述相关的特征，这些特征不仅具有光谱信息特性同时也具有同质的形状特性。从遥感影像中提取土地覆盖或人造特征。使用分割动作： 使用分割动作：1. 点击(+)或者在Analysis Builder 窗口里添加新的动作，选中Segmentation (Multiresolution) ，添加动作。2.在操作的域对话框内，选择或者新建一个层。 3. 在操作的域对话框内，选择或者新建一个类。 4. 如果有专题图信息可以使用，请选择专题图选项。 5.在尺度设置区域， 调整适合的尺度参数， 较大的尺度参数将生成相对较大的影像对象。 6.在色彩设置区域，调整适合的尺度参数，调整颜色参数参与分割的权重。较大的参数 在分割的时候，将强调色彩在分割时的作用。 7.可以移动鼠标在相应的菜单上，浏览相应的按钮的描述信息。8. 点击Run,运行该动作。运行后，你可以看到分割后的影像对象的结果。你也可以点 击Show or Hide Outlines 按钮，来隐藏或者显示影像对象的轮廓。3.4.3 分割（合并对象） 分割（合并对象）使用合并的分割动作，合并相同的类为一个大的对象。在使用该动作之前，必须已有分 类的对象存在。 使用以合并对象的分割动作： 1.点击(+)或者在Analysis Builder 窗口里添加新的动作，选中Segmentation (Merge Objects)，添加合并对象的分割动作。3.在下拉框里，选择将要合并的对象位于的层级。 4. 在下拉框里，选择将要合并相同的类对象。 5. 如果有专题图信息可以使用，请选择专题图选项。 6 .点击run，运行动作。或者点击Analysis & Run运行动作。 运行后，你可以看到合并后影像对象的结果。你也可以点击Show or Hide Outlines 按钮，来隐藏或者显示影像对象的轮廓。3.5 使用分类动作基于样本或域值使用分类动作进行分类，有4个分类算法可供使用： Optimal Box: 该算法是基于样本的分类算法，根据用户定义样本，采用分离量个输入类 最合适的分类特征集进行分类。 Nearest Neighbor: 该算法也是机遇样本的分类算法，根据用户定义的样本，根据用户 定义的特征及和样本分类所有的对象到指定的类。 Brightness Threshold: 该算法根绝亮度阈值分类对象。比定义的亮度阈值低的对象归并 为预定义的类。 Clutter removal: 该算法把面积低于设定的大小阈值的对象指定为主要的类。该算法不 是一个纯粹的分类算法，他起到分类和合并的功能。3.5.1 分类 (Optimal Box Classifier)使用(Optimal Box Classifier)分类动作，进行基于样本的分类之前，必须首先运行分 割动作创建影像对象。使用 (Optimal Box Classifier)分类动作进行分类: 1. 在Analysis Builder窗口点击(+)符号，在添加动作对话框内，选择Classification (Optimal Box Classifier)，添加该分类动作。 2. 在域范围内，选择将要进行分类操作的影像层 3. 在域范围的下拉单里，选择将要被细分的类对象 4. 选择具有实际意义的类(Positive output class)和不确定的类(Negative output class)，步骤3中选择的类将要被分类为这两类地物信息。 5. 从下拉条中选择用来区分的特征空间 类特征空间，是用来分类影像对象的特征。 Color只用颜色信息 。 Color & Shape 参照颜色和形状信息。 Color & Texture参照颜色和纹理信息。 备注： 颜色特征空间基于像素值对影像对象进行分类。颜色和纹理特征添加了Haralick 纹理 信息来优化结果。颜色和形状特征添加形状特征（如圆度）去区分对象。 6.点击Positive Sample魔术棒按钮，然后在影像窗口里双击影像对象作为具有实际意义的类 (Positive output class)的样本对象。选中的样本对象的颜色和你设定的实际意义的类(Positive output class)颜色相同。 7. 下一步，点击Negative Sample 魔术棒按钮，然后在影像窗口里双击影像对象作为不确定 的类(Negative output class)的样本对象。选中的样本对象的颜色和你设定的不确定的类 (Negative output class)颜色相同。 8.如果选中的样本不正确，可以再次点击它删除。 9. 要改变独立样本的指定。需要改变样本的输入模式然后再重新选择样本。 10. 点击run，运行基于样本的分类。 11. 选择较多的样本，然后再点击run运行分类。 12. 如果需要的话，可以通过导入矢量或栅格文件添加样本。 13.点击Reset Samples按钮删除所有样本，重新采样。 14.一旦得到满意的结果，保存该方案。 在迭代的模式里，可以通过使用多个输入的影像进行样本的训练。进行该操作，需要做以下 的操作： 1. 在一个影像集里训练该动作，保存方案，选择第二个影像。 2. 运行该方案的所有操作步骤直到你想进行训练的分类的步骤 3. 添加样本。 4. 一旦得到满意的结果，保存该方案。3.5.2 分类 (Clutter removal)使用分类 (Clutterremoval) 动作，删除面积小于设定阈值的对象。 使用分类 (Clutterremoval) 动作，需要进行以下操作: 1 . 在Analysis Builder窗口点击(+)符号，在添加动作对话框内，选择Classification (Clutterremoval)，添加该分类动作。2 .在域设置范围内，选择将要删除的类对象位于的图层。 3 .选择将要删除的类对象。 4 .在面积设置区域设置对象面积大小的阈值（阈值的单位由导入影像的时候设置的单位决 定）。 5.运行 Analysis & Run从主菜单中选择动作，选中的类小于面积阈值的对象将被删除。 6.保存该方案，存储该分类的结果。或者采取新的分割。3.5.3 分类（Nearest Neighbor） 分类（ ）基于样本，用Classification (Nearest Neighbor)动作进行影像分类。 步骤如下: 1. 在Analysis Builder窗口点击(+)符号，在添加动作对话框内，选择Classification (NearestNeighbor)，添加该分类动作。 2. 在域设置范围内，选择将要分类的对象位于的图层。 3. 选择将要操作的类作为输入类（该类包含多种地物信息）。 4.在下拉列表里，选择具有实际意义的输出类（Positive Output Class）和可能包含多种 地物信息的不确定的类（Negative Output Class ） 5. 选择特征空间（颜色，颜色和纹理，颜色和相互关系）。颜色特征空间是基于像素 值分类影像对象。颜色和纹理特征空间添加了Haralick 纹理向量特征增强分类的结果。颜色 和相互关系添加了局部上下文关系，利用上下文关系可以区分出只靠颜色值很难区分的对 象。 6. 点击Positive Sample魔术棒按钮，然后在影像窗口里双击影像对象作为具有实际意义 的类(Positive output class)的样本对象。选中的样本对象的颜色和你设定的实际意义的类 (Positive output class)颜色相同。 7. 下一步，点击Negative Sample 魔术棒按钮，然后在影像窗口里双击影像对象作为不 确定的类(Negative output class)的样本对象。选中的样本对象的颜色和你设定的不确定的类 (Negative output class)颜色相同。 8. 点击Preview Classification-Run按钮，预览分类结果。 9. 点击复原按钮，删除所有的样本，重新开始。 10.确定分类结果，保存方案，或者添加其它的分割动作。3.5.4 分类（Brightness Threshold） 分类（ ）给予亮度信息，使用Classification (Brightness Threshold) 动作进行影像对象分类。 步骤如下： 1. 在Analysis Builder窗口点击(+)符号，在添加动作对话框内，选择Classification (Brightness Threshold)，添加该分类动作。2. 在域设置范围内，选择将要分类的对象位于的图层。或者新建一个图层。 3. 在下拉框内，选择一类作为输入类。Select an Input Class using the drop-down arrow. 4. 在下拉框内选择一类作为输出类，或者打开创建新类的对话框，创建一个新类。 5. 在阈值设置区域，移动滑尺设置亮度阈值，大于亮度阈值的对象将被分类。 6.在预览框内，点击Test Classification-Run按钮预览分类结果。 7. 如果上步的分类结果不理想， 可以点击Reset Classification-Run按钮， 删除该次分类结 果。 8.保存该方案，存储分类结果，或者添加新的分割动作。3.6 输出数据快速制图模式（Quickmap Mode）提供了两种数据输出动作： 输出点。 输出多边形。3.6.1 输出点使用输出点（Export (Points)）动作输出点的坐标。输出点： 1. 在Analysis Builder窗口， 点击(+) ， 在添加动作对话框内， 选择输出点 （Export (Points)） 动作。 2. 在 工具条上点击运行选中的动作（Run Selected Action）3.6.2 输出多边形使用输出多边形 （Export (Polygons) ） 动作输出影像对象的多变性信息。 文件格式是*.shp 格式。输出的路径位于存储影像的文件夹输出多边形： 1. 在Analysis Builder窗口，点击(+) ，在添加动作对话框内，选择输出多边形（export polygons）动作。 2. 在工具条上点击运行选中的动作4 运行易康 8运行易康 8 软件，弹出下面的对话框：选择快速制图模式（Quick Map）启动，可以使用我们前面章节交流的处理功能。 需要开发自己的处理规则集，启动规则集模式（Rule Set Mode）4.1 运行多个易康客户端用户可以同时启动多个易康软件客户端， 这一点对于在同一时间打开多个工程项目 是很有帮助的。 但是， 不能在两个激活的客户端程序之间进行直接的交互操作 （如：拖拽）， 因为他们是相互独立运行的。4.2 易康规则集模式视图1. 地图视窗显示影像文件，最多可以同时显示4个视窗。从主菜单选择Window & Split Vertically and Window & Split Horizontally,每个视窗可以显示影像的不同模式。可以从主菜单 上选择放大或缩小工具来调节影像视窗。 2. 处理规则树：易康8用基于网络的语言创建规则。通过在处理规则树里创建各种功能 的规则。 3.分类等级：用户可以把影像对象指定为具体的地类，这些地类显示在类等级视窗内， 同时可以分类等级里构建分类群组，在类群组里允许子类继承父类的属性。 4.影像对象信息：该窗口提供影像对象的属性信息。 5. 特征视窗：在易康软件里，特征描述了诸如：波谱值，附加属性数据，各种测量值 等。特征是和具体的对象相关的，或者是根据特征视窗里已有的特征组合而来。4.2.1 定制显示版面 定制显示版面4.2.1.1 缺省的工具栏按钮 文件工具栏： 文件工具栏：文件工具栏提供了影像导入，打开工程，打开创建新的工作空间的功能。 试图窗口设置工具栏： 试图窗口设置工具栏：这些按钮，以数字1，2，3，4标记。提供了在四种视图模式之间切换的功能。他们是： 导入和管理数据，构建分析，浏览结果和开发规则集四种模式。 视图4作为主要的部分，大部分的工作都是在这种模式下操作，包括：分析算法的修改 和组织等。该组按钮，提供了浏览影像层，分类结果和特征属性可视化三种模式。该组按钮，提供了显示影像对象的轮廓边界和基于像素值得浏览。该组功能按钮，提供了浏览图层不同的模式；以黑白模式或者彩色模式。也允许在不同 图层之间切换或组合。 缩放功能工具条该区域的功能按钮，提供了缩放，拖拽功能。 浏览导航工具条该导航工具条，提供了删除层级，选择地图，操作对象等级。 工具条该组工具栏将会运行以下对话框： 管理定制的特征窗口 手动编辑工具窗口 变量的管理窗口 参数的管理窗口4.2.2 分割窗口易康8中，有几种方法定制窗口的布局。以便于浏览相同影像不同的显示结果。例如： 你可能想比较原始影像和分割后的结果。 选择Window & Split 允许你分割窗口为4个显示个部分。或者，你也可以选择水平或垂 直的分割方式，把窗口分割为两部分。（Window & Split Horizontally 或Window & Split Vertically） 有多于两种的选项供用户选择，提供了同步窗口显示的功能。独立的显示；只改变单一 窗口的内容，比如：拖放等，不影响别的窗口。但也可以选择Side-by-Side 浏览模式，当选 择该模式，改变一个窗口的内容，同时也会改变相关联的窗口的内容。 最后一个选项是Swipe View ,该模式显示整个影像到交叉的多个区域，但也只允许改变 单个区域的显示。4.2.3 窗口入坞 窗口入坞缺省状态，四个常用的窗口-规则树视窗，分类等级视窗，影像对象信息视窗和特征视 窗是在工作空间的右边显示。菜单Window & Enable Docking 实现了该功能。 当取消该选项，各个窗口分别独立显示。可以重新定位，改变大小。 用户可以恢复窗口的缺省布局，通过选择View & Restore Default ，也可以选择View & Save Current View保存自己调整好的视图模式4.2.4 开发模式4.2.4.1 浏览图层 浏览原始影像像素值，需要点击工具栏上的图层显示按钮 根据你分析得不同阶段，你也可能需要显示像素浏览模式，点击按钮 在图层浏览模式，你可以在灰度和彩色之间切换。如果需要浏览原始影像的彩色影像，可以点击按钮4.2.4.2 分类结果浏览 使用类创建时设置的颜色信息，分类结果的浏览 了影像对象的彩色的象素值和分类结果。 点击像素值和对象均值显示切换按钮 口下方的透明工具条，进行透明度设置。 。当处于像素值显示状态时，可以调节位于窗 将显示各类指定的颜色，下图显示4.2.4.3 特征浏览 当打开一个工程文件时， 特征浏览按钮可能是无效的。 当在特征视图窗口选中一个特征 并双击，该按钮变为有效。 根据选择的特征，影像对象显示为灰度图。较低的特征值显示的是黑色，高的特征值显 示的是亮的。如果对象显示的是红色，说明该对象没有合适的该特征属性值。4.2.4.4 像素浏览和对象均值浏览 像素浏览和对象均值浏览切换按钮。 对象均值浏览创建了对象彩色的平均值， 显示较纯的颜色信息。 如果分类结果显示的是 像素值模式，则分类结果的显示是半透明的。可以通过调节透明工具条，进行透明度设置。4.2.4.5 显示或隐藏轮廓 显示或隐藏轮廓 显示或隐藏轮廓按钮允许显示已经创建的对象的边界。 边界线的颜色根据激活的显示模 式而变化： 在浏览图层模式，轮廓线显示的颜色是根据编辑高亮显示颜色框定义的颜色。在分类模式下，轮廓线显示的颜色是相应的类的颜色。4.2.4.6 影像浏览或工程像素浏览 影像浏览和工程像素浏览是较先进的特征。它提供了向下采样层和原始层的比较4.2.5 影像层显示4.2.5.1 单图层灰度图 当影像数据有三个或多个影像图层导入时， 缺省状况场景数据自动指定为彩色。 选择单 图层灰度图显示按钮分别以灰度图显示各影像图层。通常，在浏览多图层的场景时，灰度图 显示模式提供了比较有价值的信息。改变缺省的RGB彩色模式到灰度图模式，点击工具栏里 的Single Layer Grayscale 按钮，窗口将显示影像第一图层的灰度信息。4.2.5.2 三图层彩色显示 选择三个图层，以彩色的模式显示。缺省状态层1赋予Red通道，层2赋予Green通道， 层3赋予Blue通道。影像区域显示的彩色信息是为了显示特殊的图层信息，并不是真彩色影 像。在地图浏览窗，可以设置附加的显示模式。用户可以在Edit Image Layer Mixing对话框里 改变混合图层显示参数。 4.2.5.3 显示上一级影像 显示上一级在灰度图模式， 该按钮显示上级菜单影像图层。 显示影像层的名字将在主窗口底部的状 态来内显示。 在三图层显示模式，彩色波段的组成以向上的方向增加图层的序列开始排序。例如：如 果图层2，图层3，图层4为当前显示的彩色图层的组成。显示上级影像按钮改变显示图层顺 序为图层1，图层2，图层3。如果已经指定第一图层作为显示图层，显示上级影像按钮将从 最后一个影像图层开始进行排序。 4.2.5.4 显示下一级影像 在灰度图显示模式，该按钮显示下一级影像。在三图层显示模式，彩色波段的组成以向 下的方向减少图层的序列开始排序。例如，如果图层2，图层3，图层4是显示的彩色图层的 组成。显示下级影像按钮将改变彩色图层的显示顺序为图层3，图层4，图层5。如果已经指 定了最后一个图层作为显示的图层，显示下一级影像将从第一个影像图层开始。 4.2.5.5 影像层编辑对话框 用户可以在此定义显示的影像图层， 并且可以选择不同的调整参数。 这样可以得到一个 很好的显示效果而不改变原始数据。对于研究影像数据和结果非常重要。 当创建一个工程，开始的三个图层作为Red,green和blue三个波段显示。 1 .可以打开混合图层编辑窗口，改变图层的组成： 从主菜单选择 View & Image Layer Mixing 。 双击view Settings 窗口的右下角。2.定义每个影像图层显示的颜色， 对于每个影像层， 可以设置作为红绿蓝通道的权重值。 不选择的影像图层将不参与显示。 3 .选择事先设定好的图层： (Clear): 该选项从影像图层列表删除指定的影像图层和权重。One Layer Gray ：该选项以灰度图显示影像。指定相同的图层给红绿蓝通道 False Color (Hot Metal) ：该选项用于单图层影像，影像层具有较大的亮度值，显示色 彩从黑色过度到红色然后到白色。 False Color (Rainbow) ：该选项用于单图层影像，以彩虹色显示。蓝色代表较暗亮度 值，红色代表较亮的亮度值。 Three Layer Mix ：显示图层1在红波段，图层2在绿波段，图层3在兰波段 Six Layer Mix ：显示附加的图层。4. 通过点击shift按钮改变为自己比较喜欢的设置，或者直接在R，G，B通道上直接点击 进行设置。同一个影像图层可以显示多种颜色通道，同时，多个影像图层可以设置显示相同 的颜色通道。 5.针对每一个单独的影像图层，可以设定独立的参与显示的权重值。选中No Layer Weights选择框，点击每一个影像图层，赋予独立的权重值。点击鼠标左键增加权重值，点 击鼠标右键减少权重值。自动更新选择框，根据在图层设置里设置好的参数，刷新显示。选 中自动更新选择框，预览按钮将失效。 6. 选择已有的影像均值化方法比较，这些方法将使感兴趣的对象得到较好的可视化效 果。均值化设置存贮在工作空间里，适用于工作空间里的所有的工程。也可以存储在单独的 工程项目中。在option对话框里，可以定义缺省的均值化设置。 7. 如果有现有的参数，可以点击参数设置按钮进行均值化参数设置 4.2.5.6 影像均值化 影像的均值化是在对影像图层进行设置并形成彩色影像之后进行的。 通常， 如果一个影 像图层被指定给所有的红绿蓝通道。 其结果和对单独的原始影像灰度值进行均值化处理的结 果是相同的。另一方面，如果所有的影像图层均被指定给显示的红绿蓝通道，影像的均值化 处理会达到一个较高质量的显示结果。 影像的均值化有以下几种那个模式：None:对影像没有采用任何均值化处理，在开始寻找合适的方法创建规则集的时候 很有帮助。影像图层的混合组成的输出没有任何改变。 Linear Equalization ：1%的线形均值化是对场景进行均值化的初始设置，通常，和 的线形均值化是对场景进行均值化的初始设置， 的线形均值化是对场景进行均值化的初始设置 通常， 没有采取均值化处理的影像相比，它显示了较高的对比度。 没有采取均值化处理的影像相比，它显示了较高的对比度。 Standard Deviation Equalization：标准偏差均值化有一个缺省值3.0，和线形均值化 ： 具有相似的锐化。采用参数1可以剔除较黑和较亮对象。 Gamma Correction Equalization：伽马均值化处理通过扩展相应的灰度值，用于提 ： 高黑暗区或高亮区域的对比度。 Histogram Equalization：柱状图均值化较适合于Landsat影像，在一些别的标准影像 ： 上可能会产生局部的过度拉升。在黑的区域想显示较高的对比度，采用该方法很 有帮助。 Manual Image Layer Equalization：手动图层均值化可以较详细的控制均值化处理。 ： 对于每个影像图层可以设置均值化方法，同时可以定义输入值范围的最小和最大 值 。 相同数据的不同均值化显示比较：4.2.6 在影像上添加文字在一些案例中，希望在影像上显示文字信息，例如：在CT上的病人的名字。另外，如果 希望作为规则集的一部分进行输出，文字信息可以被集成到数字影像中输出。要添加文字信息，在地图模式，双击影像的四角（不是影像本身），将会弹出相应的文 本编辑窗口。右边的按钮提供了插入地图名称， 切片位置和一些特征值信息。 底部的下拉框可以进行 编辑文字的属性。注意：左边的两个角点位置显示两个左角点的文字，右边的两个角点位置 显示右边两个角点的文字。 文字的润色信息可以通过导入和保存按钮进行保存或导入；这些设置保存在后缀为*。 Dtrs文件中。如果想输出具有文字信息的影像，必须使用输出当前视图的算法和保存当前视 图参数设置参数。影像对象的信息不被输出。 如果一个工程文件同时包含多个切片影像，所有的切片影像均会被标上标记。 4.2.6.1 改变缺省的文本信息 可以通过编辑文件default_image_view.xml指定显示在影像上缺省的文字信息。 必须把该文件放在指定的文件夹里：C:\Program Files\Definiens eCognition Developer 8\bin\application 如果你的安装路径不是在C上，根据你的安装路径找到相应的文件夹。用写字板打开*.xml文件，找到以下的代码： &TopLeft&&/TopLeft& &TopRight&&/TopRight& &BottomLeft&&/BottomLeft& &BottomRight&&/BottomRight& 在相关的容器区域录入想要显示的文字信息，例如： &TopLeft&Sample_Text&/TopLeft& 需要重新启动易康软件，才能看到相应的改变。 4.2.6.2 插入一个字段 和以前章节介绍的相同，可以插入相关的特征代码到*.xml文件里。 例如：改变*.xml文件容器里的内容为： &TopLeft&{#Active pixel x-value Active pixel x,Name}: {#Active pixel x-value Active pixel x,Value}&/TopLeft& 将显示选中像素的坐标名称和x坐标值信息。 在容器区域插入APP_DEFAULT代码，将显示缺省地图和切片影像的数量。4.2.7 3D 和 4D 浏览到现在所介绍的都是基于两维影像的。然而，易康软件也可以处理以下的数据： 由2维影像片段组成的3维影像。 由3维影像帧组成的4维影像。时间帧的数据集，由连续的电影片段组成。 在易康的地图模式， 有几种浏览和分析影像数据的选项。 用户可以使用特殊的可视化工 具浏览三维，四维和时间帧的数据。在地图浏览模式，也可以研究三维或四维数据的透明显 示并且可以比较两个地图里的特征。 4.2.8.1 浏览三维影像和时间帧数据 浏览三维影像和时间帧数据 时间帧 三维影像对象显示和平面投影提供了在三维模式浏览影像对象。 用户可以选择6个不同的分屏显示影像数据，通过三维设置工具条对二维影像片断进行 导航，在不同的平面投影之间进行同步，改变数据范围。通过View & Toolbars & 3D.显示三维 工具条。选择一个窗口版式 窗口版式按钮位于三维工具条上，提供了几种浏览选项。经常使用的是标准的XYZ坐标 系：从左到右，你可以看到下边的浏览模式（在生命科学软件）：XY 平面投影 XZ 平面投影 YZ平面投影 平面投影 三维影像对象 多平面投影对比试图 (The Multi-Planar Preprojection (MPR) Comparison View)是相同 投影的两个垂直并排显示， 它主要用于浏览两个不同的地图或者显示不同的设置。 如果是在 单地图模式下，也可以通过分割窗口来达到该功能。 XY & XZ 垂直并排显示 XY & YZ 垂直并排显示 MPR Comparison View 和前面介绍的相同，只不过是水平显示。 XY & XZ 水平并排显示 XY & YZ 水平并排显示 MPR 包括三维影像对象的多平面投影显示Comparison View。 垂直显示两组相同平面投影，该模式同时显示两个不同的平面投 。 影，在每组里可以显示不同的地图。这两组投影互相独立。 三维模式显示影像对象 选择一个或多个类的影像对象在三维模式下显示。 该显示以赋予类的颜色值在三维表面 进行润色。 1 .在三维模式显示影像对象， 在三维设置工具条上点击窗口版式按钮， 选择三维影像对 象显示按钮或多平面投影按钮，激活三维影像对象显示。 2． 点击类过滤器打开类过滤对话框和想要显示的类的复选框。 点击OK显示所做的选择。 三维导航 在三维影像对象显示模式下， 有几个操作影像对象的选项供选择并采用类似相机拍照的 模式来描述用户的观察点： 按下鼠标左键不放在三维模式下拖动鼠标旋转影像。 Ctrl + 鼠标左键在两维模式下旋转影像。 Shift +在窗口内移动影像鼠标左键 有三种模式放大缩小影像： 用滚轮 Ctrl-Shift+鼠标左键，上下移动鼠标 使用鼠标右键，上下移动鼠标 为了增强显示，可以点击三维可视化选项按钮上的滑动条来降低影像对象显示的细节。 当选择了三维连接影像对象，他也会在平面坐标上自动被选择。 三维对象显示的透明度设置 改变现实透明度，可以提高可视化速度： 1 .从主菜单栏选择分类菜单，点击类图例Class Legend ，如果使用的是易康8也可应通 过类等级窗口上实现。 2 .右键类点击透明度，打开滑动条。 3.移动滑动条改变透明度，0值显示的是不透明的对象。 备注： 当选择对象的时候，任何透明度大于0的对象将被忽略的。较低的透明度设置，一些对 象会产生180的翻转，通过提高透明度解决该问题。 平面投影操纵 平面投影操纵在平面投影里， 有几种方法对影像片断进行操纵。 影像片断的数量和方向在地图模式显 示在地图的右下角。如果有两个以上的地图，同时会显示地图的名称。 在平面投影点击，改变三维模式下鼠标的十字显示模式。 关闭或者打开十字按钮 在影像片断间移动鼠标： 在三维模式下选择一个平面投影，点击绿色箭头。 使用鼠标的滚轮 在三维设置工具条点击操控按钮， 打开影像片断位置滑动条， 将显示当前 的切片和任何维数里的切片。 使用键盘上的PgUp 或 PgDn按钮 可以使用键盘上的箭头键移动对象，如果同时按住Ctrl键，可以移动垂直滚动 条。 同步平面投影 在一个平面投影里改变浏览设置， 影像对象等级和影像层后， 可以把这些改变应用到另 外的平面投影。对于多平面投影模式，只能在相同的地图里进行同步。 在用主菜单上的分割窗口功能分割窗口以后， 可以用该工具在同步地图浏览。 选择一个 平面投影改变下面所述的任何功能， 然后在三维设置工具栏上点击同步按钮， 改变所有打开 的平面投影设置。 显示或隐藏外边界线 显示像素值或显示对象均值 分类结果显示 图层显示 缩放工具 影像图层和影像对象层的混合设置 影像对象层I 显示或隐藏多边形轮廓，显示或隐藏骨架线 定制窗口版面 定制自己的窗口版面，同时保存以下相应的参数设置： 1 .打开窗口布局创建定制窗口的版面，选择想要为每个投影设置的浏览参数。 2 .在主菜单选择 View & Save Current Splitter Layout，打开该对话框3 .选择一个版面标签 (Custom 1 through Custom 7) ，同时选中平面投影相应的同步参 数： None:同步按钮不起作用；不对任何投影里的浏览参数，十字标，缩放参数进行 同步。 By rows: 同步按钮仅仅对交叉行进行同步 By columns: 同步按钮仅仅对交叉列进行同步 All: 同步按钮对所有打开的平面投影进行同步 4点击OK，保存版面。 时间帧的浏览 包含时间帧的影像数据以动画的方式进行浏览， 也可以跳过某一个帧。 当前帧的数字号 在地图的右下角显示。 浏览打开工程的动画，在动画工具栏上点击播放按钮；想停止，再次点击。也可以使用 动画工具栏上的滑动条前后移动动画帧。任何拖放滑动条，或者点击它，或者使用键盘上的 箭头键进行快进。另外，还可以使用三维设置工具栏上的按钮进行前进或倒退。5 教程介绍5.1 形状识别作为对易康影像分析的介绍， 我们将从分析一个简单的案例开始。 但该案例将演示易康 软件工作环境的概况。关键的技术点是影像对象的分割和分类；另外，也让你逐渐熟悉如何 创建规则集的框架。下载shapes.tif文件，创建新工程导入该影像文件File&New Project。保存该工程文件。工 程文件的后缀名是：*.dpr。 当然， shapes.tif 文件是个栅格文件。 但在进行影像分析之前我们必须熟悉软件的功能， 同时组织相应的元素为对象。在生成对象以后，再添加分类层级。在易康软件里，所有的介 绍基本都是对规则集的介绍，他们显示在规则树的窗口里。5.1.1 分割影像生成基本的影像对象任何影像分析的第一步是生成影像对象-称作分割。 分割生成没有任何具体意义的对象。 这些对象是相对粗糙的， 我们可以使用规则重新优化对象。 建议在能完成分类任务的条件下， 尽量创建较大的影像对象，因为较少的对象数量更容易处理分析，提高效率。 在规则树窗口里点击鼠标右键， 从右键菜单里点击添加新规则功能。 弹出规则编辑对话 框。在名称字段内输入相应的名称。创建规则。 注释： 在规则边界框，用户可以选择及时运行该规则，也可以保存到规则树窗口里，以后再运 行。 在规则树窗口，在新的规则上右键鼠标，选择添加规则。在算法下拉框里，选择多尺度 分割。在右边的分割参数设置区，改变分割尺度参数为50，点击运行。 现在，影像分割为较大的区域。因为选择原始影像是地物信息非常显著。当在影像上点 击鼠标， 我们可以看到已经生成了相当精确的独立的影像对象。 同时也生成了一些较大的白 色背景的对象。 注释： 该操作也阐明了易康8里父子的概念，你可以一直采用添加很多的新的规则，但是，考 虑到规则的可重复使用性和便于交流和理解。 强烈建议相同功能的规则都保存在一个父规则 的容器内。 获取分割更多的信息， 请参照多尺度分割章节； 获取更详细的信息， 参照Reference Book 文档。5.1.2 背景识别5.1.2.1概况 概况 关于背景的较明显的特性是它是非常同质的， 针对颜色而言， 他们和图形的颜色差别非 常显著。 在易康8例，用户可以选择大量的形状，纹理和颜色信息去分类特定的对象，或者把对 对象归为相应的组群。在该案例，我们将使用亮度特征去取分图形，因为背景被图形的亮度 更亮。在特征视窗里测量这些属性特征。 在特征视窗里， 可以测试算法， 同时改变相应的参数； 双击感兴趣的特征，然后把鼠标放在影像对象上，可以直观的看出该对象相应的特征值，该 特征值也会在影像对象信息窗口里显示。利用该特征值信息创建合适的规则。 注意: 改变特征值，运行算法。不影响工程文件里任何影像的设置，也不影响任何规则。测试 不同的设置和算法是相对安全的。 5.1.2.2 创建规则集 从特征树窗口里选择Object Features & Layer Values & Mean, 然后双击亮度特征，亮度特 征将显示在影像对象信息窗口里。点击对象高亮显示背景的信息的亮度值是254，而图形的 亮度值大约在80和100之间。因此，现在我们可以定义亮度值大于250的对象都是背景。 右键前一步创建的规则，选择添加新规则，创建一个新的规则。一旦我们分离出背景信 息的亮度值，我们需要把这些对象处理为背景。 在算法下拉框里，选择assin class 分类算法。在特征阈值条件设置处，点击（…）,弹出 特征选择对话框，我们从Object Features & Layer Values & Mean处双击亮度特征，添加亮度值 为区分对象的条件，同时定义亮度大于230的对象为背景。 最后，需要添加新的分类因子，在分类算法面板的右边的Algorithm Parameters ，选择 背景为最终的分类对象。同时可以设置背景类的颜色为白色，运行该规则，生成背景类。 作为分类的结果，当你把鼠标放在白色区域的时候，已经创建的背景类会显示出来。另 外，背景类也将显示在屏幕右上方的分类等级窗口。非背景对象（感兴趣的图形）现在依然 是未分类对象'Unclassified'。 5.1.2.3 合并背景对象 现在， 我们已经得到很多背景类的对象， 我们可以合并这些相邻的背景对象为一个大的 对象。 再次右击规则集的最后一个规则，选择添加新的规则创建第三个规则 在算法下拉框，选择合并区域算法Merge Region 。在类过滤参数处，点击(…),弹出类过 滤编辑窗口，选择我们将要合并的背景类，点击OK，然后运行该规则，现在相邻的背景类 对象已经被合并为一个对象。 注意： 在景内浏览影像对象分类的信息， 必须选中水平工具条内的显示分类按钮， 这样当鼠标 放在影像对象上时才会显示相应的分类信息。5.1.3 图形和相应的属性圆的一些特性： 和面积相比有较小的圆度 曲率是常量值 没有直边 方形的一些特性： 长宽比率为1:1 边长相等 星状体的一些特性： 和面积相比有较长的边长 没有弯曲的边 5.1.3.1 提取圆形图形 易康8有一个内建的算法叫椭圆度， 它主要从面积上衡量一个对象和椭圆体的相似程度。 在特征视图里也可以找到椭圆度特征，选择Object Features & Geometry & Shape 双击椭圆度 特征，当然，圆形形状有最大的椭圆度值1，在该案例，我们不需要去检查这点，但用户可 以以任何方式练习该特征。 区分出圆形物， 我们需要设置一个新的规则， 建立一个和分割对象的规则在相同的等级 的规则：右击分割规则，选择append new 添加新的规则，命名该规则为Define and isolate circles 。 右键新建的规则，选择Insert Child 插入新的子规则，在算法下拉框选择Assign Class 分 类算法。在阈值条件处点击，弹出选择特征条件对话框，选择椭圆度特征，定义圆形地物的 阈值条件是椭圆度大于0.95。 返回到规则编辑窗口，给分类一个类名。以Circle类替换unclassified值。并且指定一个颜 色值。最后在规则编辑窗口点击Execute运行该规则。现在，新的circle类显示在类等级图里。 把鼠标放在圆型地物上，会显示新的Circle类。 5.1.3.2 提取方形地物 也有一个很容易判读方形地物的算法-方形度值。 该方法类似提取圆形底物，创建一个提取方形地物的规则，选择Assign Class算法，选择 方形度为阈值条件， 且阈值设定为1。 以square类替换unclassified值。 运行该规则， 生成square类。 5.1.3.3 提取星状物 和提取圆形物和方形无一样，可以采用别的特征提取出星状物。在提取背景，方形，圆 形以后。星状物已经是唯一没有被分类的地物。因此，我们可以简单的把unclassified对象指 定为形状地物。创建一个规则，在算法下拉框里选择Assign Class 算法，类过滤里输入 unclassified，在use class 处选择star作为最终类5.1.4 完整的规则集6 基本规则集编辑6.1 在规则属窗口创建编辑规则规则集是通过多个单个的规则组建而成， 通过规则编辑对话框创建， 别在规则树里显示。 单个的规则可以在两个层级上操作，一是基于对象的层上，一是基于像素的层上。该章是在 上章介绍的基础上进一步阐述。有三种方式可以打开规则编辑对话框： 在规则树窗口点击鼠标右键，选择添加新规则（Append New）。 从主菜单选择Process & Process Commands & Append New 使用快捷键Ctrl+ A下面的章节将主要介绍规则编辑对话框的参数设置。6.1.1 名字设置 名字设置规则的名字是自动生成的，只要选中了自动命名框，否则需要手动添加规则的名字。无 论是否使用自动命名复选框， 规则树可以根据一定的规则进行组织分组。 这一点后面章节回 详细描述。6.1.2 算法选择通过算法下拉框可以选择相应的算法或者是规则， 根据选择的算法不同， 在算法控制面 板里会有相应的不同的参数选项。6.1.3 影像对象域设置该区域对算法将要操作的对象区域进行设置。以后的章节会有详细的描述。6.1.4 算法参数该区域进行算法参数设置， 推荐在选择了算法操作的影像对象域以后再设置算法参数框里的算法参数。6.2 添加规则6.2.1 选择和构建影像对象域一个算法可以对很多感兴趣的对象进行操作。 在易康软件里， 我们把这些操作的对象叫 做影像对象域。提供了缩小和限定算法将要处理的对象范围。 对很多算法， 可以通过选择对象等级里的一层作为影像对象操作域， 比较典型的如像素 层，影像对象层或特殊的影像对象。当使用像素层时，规则将创建一个新的对象层。 根据选择的算法，需要选择不同的域和指定不同的运行参数，常用的参数如下： Level:如果选择影像层作为影像对象域，必须选择影像对象层名或者层变量。如果 选择像素层作为影像对象域，必须指定这个新影像对象层的名字。 Class filter:如果已经对影像对象进行了分类，可以选择已分的类作为类的过滤器。 Threshold condition:可以通过设置条件阈值来缩小影像对象的范围，在添加了一个 阈值条件以后，将会显示第二个阈值条件设置区域，以便于设置第二个阈值。 Max. number of image objects: 输入将进行处理的影像对象数量最大值。 从技术的角度， 影像对象域是影像对象的集合。 每个规则都是对影像对象域里所有的对 象，采用选用的算法分别进行处理。 使用易康8提供的二次开发功能，可对域的集合进行扩展。 选择影像对象层或者从下拉列表里选择别的基本的域作为影像对象域。下边是已有的 域：基本域列表 Execute 用法 通用的域，运行一个算法。在规则编辑窗口，该算法将 激活一些命令，但是独立于任何影像对象域。通常用于父 规则可以运行他们的子规则（运行子规则或更新变量）： ? 与阈值结合使用 ? 与地图结合使用 ? 阈值+循环使用 Pixel level 选择的算法应用于像素层， 主要用于原始数据的分割和滤 波处理 Imageobject 选择的算法应用于某一对象层的影像对象，特别是用于 ? 地图 ? 条件阈值 ? 层 参数 ? 阈值条件 ? 地图level影像对象的处理。? 用于过滤的类 ? 阈值条件T ? 地图 ? 区域 ? 影像对象的最大数量Current image object选的算法应用于当前层上的影像对象。? 用于过滤的类 ?阈值条件 ? 影像对象的最大数量Neighbor image object选择的算法应用于被选用的影像对象的相邻对象，通过 距离条件，限制相邻对象的距离。? 用于过滤的类 ? 阈值条件 ?影像对象的最大数量 ?距离Super object选择的算法应用于当前选中影像对象的父对象。通过层 距离参数来定义在父层级里， 具体哪一个父层级的对像被 处理。? 用于过滤的类 ? 阈值条件 ? 层距离 ? 影像对象的最大数量Sub objects选择的算法用于当前选中对象的子对象，通过层距离参 数来设置具体哪个子层级上的对象被处理。? 用于过滤的类 ? 阈值条件 ? 层距离 ? 影像对象的最大数量Linked objects选择算法对当前选中的影像对象的相连接对象进行处 理。? 连接的过滤的类 ? 连接的方向 ? 最大的距离 ? 选用的当前的影像对象 ? 用于过滤的类 ? 阈值条件 ? 影像对象的最大数量Maps选用的算法应用于工程文件中指定的地图。可以在“运 行子规则”的规则的作用域内设置该域范围。?地图名前缀 ? 阈值条件Image object list选择更新影像对象列表的算法生成的对象作为处理的对 象域。? 影像对象列表 ? 用于过滤的类 ? 阈值条件 ? 影像对象的最大数量6.2.2 添加一个算法在算法选择区域从算法下拉列表里选择使用的算法； 已有的算法的详细描述可以参照参 考书（Reference Book）。 缺省状态， 算法下拉列表包含了所有已有的算法。 可用通过选择感兴趣的算法按钮定制 自己想要显示的算法列表。缺省状态， 'Display all Algorithms always' 选择框是被选中的。如果需要定制自己的显 示列表，取消该复选框以后，点击移除所有的算法按钮清楚所有的算法，然后再双击自己想 显示的算法。6.2.3 循环（Loops & Cycles） 循环（ ）循环（Loops & Cycles）设置提供了规则运行次数的循环。基于设定的次数进行规则的 迭代循环执行；也可以设置某一个特征发生变化时终止运行。6.2.4 运行规则在规则树窗口里，选择单个规则，按F5运行选中的单个规则。也可以通过右键规则，选 择（Execute）运行选中的规则。 也可以在规则编辑对话框里添加规则时点击（Execute ）按钮，运行该规则。6.2.5 在选中的影像对象上运行规则 在选中的影像对象上运行规则在分割算法指定的影像对象上运行规则， 在规则树上选择相应的算法， 右键选择Execute 运行该算法或者按F6运行。6.2.6 父规则和子规则前面有些章节已经对父规则和子规则做了简单的介绍。 使用规则层级可以组织合理的规 则集，组合规则在一个组执行特殊的任务。 在规则树窗口里右键鼠标，从下拉菜单里选择添加新算法（Append New），弹出规则 编辑对话框。 第一次， 在该窗口推荐取消自动命名复选框， 并给该算法指定一个合理的名字。 因为本质上，该算法你可能只想作为一个容器，容纳别的有实际意义的规则。缺省状况，算 法下拉框显示的是运行子规则（Execute Child Processes ）。 创建了父规则以后，可以右键该父规则，在弹出的下来菜单里选择插入子规则（Insert Child ），在此，我们推荐在规则编辑窗口选中自动命名复选框。当然，可以选中该子规则， 进一步添加子规则。6.2.7 编辑规则集双击规则或者在右键菜单选择编辑（Edit），都会弹出规则编辑对话框。 需要注意的重点是在修改了规则以后， 经常需要重新运行。 再重新运行修改的规则之前， 往往需要删除修改前的规则已经生成的对象层。 在大部分场合， 必须删除所有已经存在的对 象层，从头开始按顺序运行规则集。通过点击主工具栏上的删除按钮进行删除。 可以添加删除规则的算法， 作为规则集的一部分。 通过在算法编辑框里的算法区域选择 删除对象层（Delete Image Object Level）并设置相关的参数。6.2.8 回撤编辑 回撤编辑可以通过撤销编辑功能Process & Undo恢复编辑以前的状态。也可以在工具栏找到相应 的功能。对于创建新的规则、修改规则、删除规则、分类操作、定制特征和定制变量的功能 都可以进行撤销。 然而，对于规则集运行或者是生成影像对象层的操作是不能撤销的，如：删除影像层、 拷贝当前层操作。另外，被规则集引用的类和变量被删除了，也不能撤销。只有对象本身会 保存下来。 关于如何恢复到以前的状态，后面章节将进一步的介绍。 6.2.8.1回撤选项 回撤选项 用户可以自己指定回撤的次数通过选择Tools & Options ，另外，也可以指定分配多少的内存空间供回撤使用。为了优化内存的使用，也可以完全限制回撤功能。6.2.9 删除规则或规则集在规则树窗口右键，有两个删除选项： 删除规则集菜单（Delete Rule Set）将删除规则树里整个规则集，并弹出是否删除 确认对话框，一旦删除，将无法回撤。 删除规则菜单（Delete）用来删除单独的规则，如果删除的是父规则，将会弹出是 否删除父规则包含的子规则确认框。 注意： 删除规则集菜单（Delete Rule Set）不仅删除所有的子规则，还将删除所有的类、变量 和定制的特征。因此，已有的影像对象等级和分类结果都将被删除。6.2.10 通过拖拽进行规则编辑在规则树窗口里，用户可以通过拖拽对规则集进行组织，记住，有三种方式可以对规则 树里的规则进行关联： 在较高层等级上的父规则 在较低层级上的子规则 在相同层级上的同胞规则 在规则树窗口里的拖拽操作： 鼠标左键点击规则并拖拽到别的规则上， 他将变成该规则位于相同等级的一个同胞 规则。 右键规则并拖拽到别的规则上，他将变成比该规则低一个层级的子规则6.3 通过分割创建影像对象通常，分割术语（segmentation）意味着细分一个实体，比如把对象分成更小的组成部 分。在易康软件里有点不同，分割（segmentation）指的是创建新的影像对象或者根据特定 的标准改变已有对象的形态；这意味着（segmentation）可能是细分对象为小的组成部分， 合并对象操作或者改变形状操作。有两个分割（segmentation）的基本准则： 切割大的对象为更小的组成部分，他是一个从上往下的策略。 合并小的对象生成较大的对象，他是一个从下往上的策略。 采用什么分析方法处理何种影像类型， 超出了该文档讲述的范畴。 所有内建的分割算法 都有他们适应和不适应的范畴。 因此， 开发者必须判断哪种分割方法最适合某一个特殊的影 像分析。6.3.1 从上往下的分割从上往下的分割， 意味着把对象分割成多个较小的对象。 他可以开始把整个影像当作一 个大的对象处理，但他不是必须这么做。易康8软件提供了三种从上往下的分割方法：棋盘 分割（chessboard segmentation），四叉树分割（ quadtree-based segmentation）和 多尺度 分割（multithreshold segmentation）。 多尺度分割（multithreshold segmentation）应用的最广泛；棋盘分割（chessboard segmentation和四叉树分割（ quadtree-based segmentation）通常在分片或者是分割成比较 均等的对象时使用。 6.3.1.1 棋盘分割 棋盘分割是最简单的分割算法。 他分割整景影像或者刚兴趣的区域为较小的相同尺度的 方形。因为棋盘分割算法只生成简单的正方体对象， 他经常用于细分影像和影像对象。 下边是 该分割方法典型的应用： 优化小的影像对象： 已经被识别出来的相对较小的影像对象， 可以设定较小的方形 参数分割对象，进行更详细的分析，然而，我们推荐采用像素大小进行分割来满足 该任务的需求。应用一个新的分割： 假使用户想分割一个影像对象到原始的影像状态。 首先应用棋 盘分割，分割参数设为1，然后再对这些方形的小对象进行多尺度分割。 用户可以在规则编辑对话框里定义分割正方形的大小。 Object Size: 用1尺寸作为生成影像对象的大小生成像素大小的对象。 这个效果是对 于像素大小的对象，我们可以研究所有可以使用的特征信息。 Medium Square Size:在一些情况下，影像的分辨率很高，已经远超过了我们对感兴 趣对象的提取，因此，可以采用2或者4的正方形分割，降低精度。用二十分之一 或者五十分之一 景的宽度进行较粗的分割，可以用来辨别感兴趣的较大的对象区 域。用户可以在影像分析的开始执行这样的检测。 6.3.1.2 四叉树分割 四叉树分割和棋盘分割比较像似， 但创建的正方形大小是在不同的尺寸。 可以在尺度参 数里定义每个正方形的色差。 在切割原始的正方形栅格以后， 四叉树分割继续执行以下的操 作： 如果同质度没有达到设定的阈值， 切割每一个正方形为四个小的正方形。 例如： 正方形的最大的色差大于已经设定的尺度参数。重复切割，直到每个正方形的同质度达到设定的阈值。在四叉树分割以后， 非常同质的区域生成典型的较大的正方形比异质的区域。 和多尺度 参数分割相比，四叉树分割使用较少的系统资源。 6.3.1.3对比度滤波分割 （Contrast filter segmentation） 对比度滤波分割 ） 对比度滤波分割算法是非常快速的最初分割，在一些场合，采用简单的一步操作，就可 以达到区分出感兴趣的目标对象的效果。 因为在开始创建对象的时候不用创建小于感兴趣对 象的原始的对象，生成的影像对象的数量少于别的方法。 一个综合的形状修改操作， 改变对象的形状以利于形成连贯的紧致的对象。 像素分类的 结果是保存在相应的专题层里： no object, object in first layer, object in second layer, object inboth layers 和ignored by threshold. 最后使用棋盘分割转换这些专题层为影像对象层。 在一些场合， 用户可以使用该算法作为第一步分割， 以便于提供整个影像分析的运行效 率。该算法特别适合不同影像层的信息分离度比较好的影像。 6.3.1.4 对比度分离分割（Contrast split segmentation） 对比度分离分割（ ） 对比度分离分割相似于多尺度分割算法。 对比度分离分割算法根据设定的对比度阈值分 割整景影像为暗的影像对象和亮的影像对象。 该算法为每个对象评价最优的分离参数。 在选择像素层作为影像对象区域时， 最初他执 行棋盘分割，然后对每个正方形对象进行分裂。 需要选择一些基本的参数， 主要指感兴趣的图层和想指定为暗对象和亮对象的类。 最佳 的分裂和对比度阈值可以保存在变量里。6.3.2 从下往上的分割（ Bottom-up Segmentation） 从下往上的分割（ ）从下往上的分割主要用于组合对象生成较大的对象， 他可以从像素开始处理， 但不局限 于像素层。例如多尺度分割和基于类的分割。 6.3.2.1 多尺度分割（Multiresolution Segmentation） 多尺度分割（ ） 多尺度分割算法连续的合并像素或者已有的影像对象。基于影像对象的相关同质度参 数，本质上，该算法辨别从像素大小的单个影像对象并和他们相邻对象进行合并。 可以通过改变尺度参数来修改分割计算。 较高的尺度参数分割的影像对象较大， 设置较 小的尺度参数分割的影像对象越小。 对中尺度影像对象， 多尺度分割在很多区域均会生成较好的提取和形状。 但和别的分割 技术相比，他占用较多的处理器和内存并显著降低了速度。因此，该分割算法不是在所有的 场合都是最好的选择。 同质度标准 多尺度分割算法对影像对象本身的同质异质度标准进行测量， 他同时考虑原始对象和将 进行合并对象的颜色和形状属性。 颜色同质度是基于波普信息的标准偏差，形状同质度是基于形状紧致度的标准偏 差。可以通过形状因子和紧致度的权重定义同质度： 形状因子可以设置到0.9，该比率决定形状和颜色相比，谁参与分割的权重较大。 例如，形状因子占据0.6的权重，颜色因子就只占据0.4的权重。同样的，紧致度因子值和平滑度相互对立。 6.3.2.2 多阈值分割算法（Multi-Threshold Segmentation algorithm）和自动阈值 多阈值分割算法（ 算法 ） 多阈值分割是易康8一个新的算法，他根据定义的像素值阈值分割影像对象域并分类。 这个像素阈值可以用户定义，也可以根据自动阈值算法自动适应。 该阈值可以对整景数据或单个影像对象定义； 这就决定它是保存在景变量还是对象变量 里，然后分离所选的像素集为两个子集，以便于异质度增加到最大。这个算法联合使用了基 于柱状图方法和基于多尺度分割的同质度测量技术计算出分割所选像素为两个子集的阈值。 6.3.2.3 波普差异分割（Spectral Difference Segmentation） 波普差异分割（ ） 波普差异分割对波普， 差异小于指定阈值的对象进行合并， 主要用于优化已有的分割结 果， 对别的分割算生成的对象进行操作， 合并波普相似的对象。 因此是一个从下往上的分割。 该算法不能用于对像素层操作，生成新的影像对象层。6.3.3 形状修改算法的分割（Segmentation by Reshaping Algorithms） 形状修改算法的分割 法的分割（ ）位于形状修改算法组里的算法，技术上仍属于分割的策略。 形状修改算法不能用于未定义的影像对象，因为他们只对已有的影像对象类进行操作。 但是他们对于获取感兴趣的对象和区域很有帮助。 备注： 有时修改形状的算法被定义为基于分类的算法， 因为他们通常用已分类的对象的信息进 行切割或者合并。尽管这不是总是真实的，易康8采用该术语。 该组中两个最基本的算法是合并和区域增长算法。 较复杂的合并通常是这两个算法通过 提供附加的参数生成 6.3.3.1 区域合并（Merge Region） 区域合并（ ） 区域合并算法合并已有类所有相邻的对象为一个大的对象。 在影像对象域里设置将要合 并的类。分类没有发生变化，只是减少了该类的对象的数量。 备注： 区域合并算法的只能指定一个类作为影像对象域。 否则， 所有的不相关的类的对象将被 合并，同时合并的分类结果也就没什么实际意义。 6.3.3.2 区域增长（Grow Region） 区域增长（ ） 区域增长算法在影像对象域内扩展指定的所有影像对象， 因此作为种子对象。 他们扩展 和自己相邻的候选类里的对象。 每次运行规则， 仅仅那些和种子对象相邻且在处理前是候选 类的对象被合并到种子对象。下面介绍的是4种区域增长规则：备注： 区域增长规则应该从影像对象域内设定最初单独的种子对象，然后开始循环区域增长， 否则当有多个候选对象和多个种子对象相邻， 候选对象将很难决定去和哪个种子对象进行合 并。6.4 对象层级和分割 对象层级尽管可以在单个影像层上进行影像分析， 但用多个影像层进行基于对象的分析， 才会完 全发挥出易康软件的功能。 在每一个层级上的对象， 都是由下层的子对象组成。 同样的道理， 最下层的对象是由单个的像素组成。该概念已在影像对象层级部分有所介绍。6.4.1 影像对象层级 影像对象层级影像对象层级范围是从最低的高精度的影像对象层到粗糙的最高层级。 子对象在父层级 上只有一个父对象。另一方面，一个父层级上影像对象可能有多个子对象。 为了更好的理解影像对象层级的概念， 假象一个影像对象层级， 每个层都表述一个有意 义的影像结构，这些层相对于影像对象的精度是变化的。影像对象层级排列下级影像层（生 物细胞）位于所属的层级（生物组织）的下方。下面是从生物学影像的案例6.4.2 创建影像对象层有两种方法创建影像对象层级： 应用基于像素层的分割算法创建新的层， 影像对象层通常添加在已有层的上方， 尽管一些算法提示在已有对象层的上方还是下方创建新的对象层。 使用拷贝对象层的算法生成新的对象层。 父层或者子层上的对象的形状将限制新对象层上对象的形状。 影像对象层及的网状结构是具有拓扑定义的。 换句话说， 父对象的边界是和所有子对象 的边界相一致的， 一个对象的面积是他所有子对象面积之和； 易康软件技术能够很容易的实 现该功能。 基于这个原因， 不是所有的影像分析算法都可以在已有的对象层下方创建对象层。 每个影像对象层都是由他直接的子对象构建的。 例如， 子对象层合并成位于其上的大的 影像对象层， 该合并是完全受限于已有的子对象的边界； 相邻但不是相同父对象的子对象不 会被合并。6.4.3 使用分割算法创建对象层可以通过多尺度分割、多阈值分割、波普差异分割等分割算法生成对象层，在规则编辑 窗口进行相关设置： 在影像对象域的下拉列表里选择影像对象层（image object level），选择影像对象 层以后，在参数区域的层选择框里选择别的影像对象层。 在已选择的影像对象层上方或下方生成新的影像对象层，在算法参数框里查找 Level Usage参数，如果能找到该参数，你可以进行选择；如果找不到该参数，新的 对象层将创建才当前层的上方。 6.4.3.1使用分割创建影像对象层级 使用分割创建影像对象层级 通过分割算法，在下层的影像对象层上生成新的对象层，有以下的限制条件： 一个影像对象层不可能包含大于父对象的影像对象或者小于子对象的对象。 当创建第一个影像对象层时， 影像对象的最小尺寸限制是像素， 最大的尺寸限制是 整景影像。 这种结构提供了多次分割影像生成多个影像对象层， 最终生成不同尺度的影像对象层级 结构。6.4.4 复制影像对象层有些场合， 复制一个影像对象层进行修改是非常有用的。 可以通过以下方法来复制影像 对象层：从主菜单选择Image Objects & Copy Current Level。新的影像对象层将插在当前层的 上方。 创建一个拷贝影像对象层算法的规则， 这里可以选择是在当前层的下方还是上方插 入新影像层。6.4.5 编辑影像对象层或层变量有时， 需要对影像对象层进行重新命名， 例如准备一个规则集为进行更进一步的处理使 用，或者为了适应组织命名的惯例。也可以创建和编辑一个层变量，并给其赋予相应的已有 的对象层。
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