Песочница индексов/LUT

«Песочница для индексов/LUT» — это интерактивная рабочая область в программе просмотра изображений Chloros, которая позволяет в режиме реального времени экспериментировать с расчетом мультиспектральных индексов и визуализацией цветов. Этот мощный инструмент помогает тестировать различные индексы, уточнять диапазоны значений и создавать готовые к публикации визуализации без повторной обработки всего набора данных.

Что такое «Песочница» для индексов/LUT?

Назначение

«Песочница» предоставляет:

• Расчет индексов в реальном времени — мгновенное применение любого растительного индекса

• Интерактивную настройку LUT — точную настройку цветовых градиентов и диапазонов

• Оптимизацию рабочего процесса — определение оптимальных настроек перед пакетной обработкой

Sandbox против обработки проекта

Index/LUT Sandbox (интерактивный):

• Одно изображение за раз

• Мгновенная обратная связь

• Экспериментальный и итеративный

• Без постоянных изменений в файлах

• Идеально подходит для изучения и тестирования

Обработка проекта (пакетная):

• Весь набор данных за раз

• Предварительно настроенные параметры

• Постоянные выходные файлы

• Требует много времени

• Лучше всего подходит, когда настройки окончательно определены

Оптимальный рабочий процесс: используйте Sandbox для экспериментов и поиска оптимальных настроек индекса и LUT, а затем примените эти настройки во время обработки проекта ко всему вашему набору данных.

---

Работа с песочницей для индекса/LUT

Понимание предварительно рассчитанных индексов

В Chloros индексы можно применять во время обработки проекта. Чтобы определить, какие настройки индекса и LUT вы хотите применить к экспорту, проще всего использовать песочницу просмотрщика изображений.

Песочница позволяет:

• Применять новые индексы и цветовые градиенты (LUT) для визуализации данных

• Настраивать параметры визуализации в интерактивном режиме

• Просматривать уже рассчитанные индексные изображения

• Проверять значения пикселей на всех уровнях масштабирования

Открытие песочницы

Доступ к песочнице индекса/LUT осуществляется на вкладке Просмотрщик изображений :

1. Щелкните изображение в сетке изображений файлового браузера, оно откроется на вкладке Просмотрщик изображений 2. Щелкните вкладкуПросмотрщик изображений , чтобы открыть левую всплывающую боковую панель, если она еще не открыта

Выбор изображения для применения индекса/LUT

Для работы с индексом в песочнице Image Viewer :

1. Откройте изображение из основной сетки изображений, щелкнув по нему

2. Затем откроется вкладка Просмотрщик изображений откроется

3. Нажмите на выпадающий список «Слой» (в правом верхнем углу просмотрщика)

4. Выберите слой из выпадающего списка:

   • RAW (Отражение)

Применение индекса к изображению

Как только изображение будет отображаться в полноэкранном режиме и боковая панель Просмотрщика изображений :

1. Установите флажок «Индекс» в верхней части боковой панели

2. Выберите фильтр вашей камеры из раскрывающегося списка слева

3. Выберите нужную формулу индекса из раскрывающегося списка справа

4. Перетащите цветные кружки каналов фильтра в соответствующие места в формуле индекса ниже

5. Как только формула будет действительна, изображение обновится и покажет значения индекса

6. Перемещайте курсор мыши, чтобы увидеть значения в месте нахождения курсора

7. Увеличьте масштаб, чтобы увидеть отдельные пиксели и связанные с ними значения

Каждый индекс имеет определенный диапазон значений и значение:

Пример NDVI

Formula: (NIR - Red) / (NIR + Red)

For Survey3W RGN camera:
NIR = 850nm band
Red = 661nm band

Result range: -1.0 to +1.0
Typical vegetation: 0.4 to 0.9
Stressed vegetation: 0.2 to 0.4
Bare soil: 0.0 to 0.2
Water: -0.1 to 0.1

Полную документацию по формулам индексов см. в разделе Формулы мультиспектральных индексов.

---

Работа с таблицами преобразования (LUT)

Что такое LUT?

Таблица преобразования (LUT) сопоставляет числовые значения индексов с цветами для визуализации:

• Входные данные: значение пикселя индекса (например, NDVI 0,65)

• Выходные данные: цвет (например, ярко-зеленый)

• Цель: облегчить распознавание и интерпретацию закономерностейLUT для оттенков серого и цветная LUT:

• Оттенки серого: научный и нейтральный подход, отображает исходные данные

• Цветная LUT: интуитивная и эффектная, выделяет закономерности и различия

Возможности визуализации: Применение цветной LUT к индексной картинке в оттенках серого значительно упрощает идентификацию узоров, аномалий и областей интереса с первого взгляда.

Применение LUT к индексной картинке

Как только у вас появится индексная картинка, показывающая

1. Нажмите кнопку кнопку «+Добавить LUT»

2. Выберите цветовой градиент

3. Настройте минимальную и максимальную точки обрезки

4. Настройте режим обрезки

5. Установите флажок «Индекс» в боковой панели Просмотрщика изображений , чтобы применить LUT

Выбор цветового градиента

Выбор градиента:

1. На панели LUT найдитецветную полосу градиента

2. Наведите курсор мыши на нее, чтобы просмотреть доступные предустановки градиента

3. Выберите нужный градиент

4. Изображение немедленно обновляется с новыми цветами, когда флажок «Индекс» установлен

Рекомендации: Для индексов растительности, таких как NDVI, градиент Red-Yellow-Green является наиболее интуитивным, поскольку соответствует естественным цветовым ассоциациям (зеленый = здоровый, желтый = умеренный, красный = подверженный стрессу).

Настройка цветовых классов

**Элемент управления «Классы»*определяет, сколько дискретных цветовых шагов будет отображаться в вашем градиенте:Варианты количества классов: 2–5 классов: очень широкие категории, четко различимые зоны

• 6–10 классов: сбалансированный, подходит для классификации

• 11–20 классов: плавные градиенты, непрерывный вид

• 20+ классов: почти непрерывный, максимальная плавностьКак настроить:

1. На панели LUT найдитеквадраты с образцами цветов под полосой градиента

2. Настройте количество классов, добавляя их с помощью кнопки «+»

3. Удалите количество классов, дважды щелкнув по образцу цвета

4. Градиент обновляется в режиме реального времени на изображенииВлияние на визуализацию:* Меньшее количество классов (3–5): создает четкие зоны, упрощает классификацию, облегчает различение категорий

• Среднее количество классов (6–10): сбалансированный подход, подходит для большинства задач

• Большее количество классов (15–20): плавные переходы, детализированные вариации, фотографический видКогда использовать:* Небольшое количество классов (3–5): презентационные слайды, классификационные карты, простые отчеты

• Среднее количество классов (6–10): общий анализ, сбалансированная детализация, стандартные отчеты

• Большое количество классов (15–20): научный анализ, детальное исследование, результаты публикационного качества

Точная настройка диапазонов значений

Регуляторы диапазона значенийопределяют, какие значения индекса сопоставляются с какими цветами в вашем градиенте:Регуляторы диапазона на панели LUT:* Минимальное значение: нижняя граница цветовой шкалы

• Максимальное значение: верхняя граница цветовой шкалы

• Промежуточные значения: автоматически распределяются между минимальным и максимальным значениями (на основе количества классов)

Настройка минимальных/максимальных значений

Чтобы настроить диапазоны значений:

1. На панели LUT найдите поля вводаMin ValueиMax Value

2. Щелкните полеMin Value

3. Введите желаемое минимальное значение (например, 0.2)

4. Нажмите Enter или щелкните за пределами поля

5. Повторите для поля Максимальное значение (например, 0.9)

6. Визуализация обновится немедленно

   Автоматическое масштабирование: При первом применении LUT Chloros автоматически устанавливает минимальное и максимальное значения в соответствии с фактическим диапазоном данных на изображении. Затем вы можете сузить этот диапазон, чтобы сосредоточиться на конкретных диапазонах значений, представляющих интерес.

Пример настройки диапазона NDVI:* Полный диапазон: от -1.0 до 1.0 (отображение всех возможных значений)

• С акцентом на растительность: от 0.2 до 0.9 (исключить голую почву и воду)

• Только здоровая растительность: от 0.5 до 0.9 (выделить только сильные растения)

• Обнаружение стресса: от 0.2 до 0.5 (выделить проблемные зоны)

• Пользовательский диапазон: настройте на основе наблюдаемых значений пикселейЗачем настраивать диапазоны?* Увеличить контраст в интересующей вас области

• Исключить нерелевантные значения (например, водоемы, голую почву)

• Стандартизация визуализации для нескольких изображений или дат

• Выделение тонких различий в узком диапазоне значений

Обрезание значений, выходящих за пределы диапазона

Когда значения пикселей выходят за пределы заданного диапазона минимальных/максимальных значений, вы можете контролировать их отображение с помощью режимов обрезания.

Доступные варианты режимов обрезания:

1. Минимальное и максимальное

• Пиксели ниже минимального значения→ отображаются с использованиемпервого цвета в градиенте (например, красного)

• Пиксели выше максимального значения→ отображаются с использованиемпоследнего цвета в градиенте (например, зеленого)

• Пример использования: выделение экстремальных значений, отображение полного диапазона данных с насыщенными цветами на границах

• Пример: значения NDVI ниже 0,2 отображаются красным цветом, значения выше 0,9 — зеленым

2. Прозрачный фон

• Пиксели за пределами диапазонастановятсяполностью прозрачными* Только пиксели в пределах диапазона отображают цветовой градиент

• Применение: наложение ГИС, выделение определенных диапазонов значений, выделение только интересующих областей

• Пример: отображение только значений NDVI от 0,4 до 0,7 в цвете, все остальное прозрачно

Ограничение прозрачности: прозрачные пиксели будут отображаться в просмотрщике как цвет фона. При экспорте во время обработки прозрачность сохраняется в формате PNG, но не в JPG.

3. Фон индекса

• Пиксели вне диапазонаотображаются воттенках серого (показывая исходные значения индекса)

• Пиксели в пределах диапазонаотображаются сцветовым градиентом* Вариант использования: Незаметная подсветка, сохранение контекста при выделении интересующих областей

• Пример: Цветовая подсветка стрессовой растительности (NDVI 0,3–0,5) при отображении здоровых областей в сером цвете

4. Исходный фон

• Пиксели за пределами диапазонаотображаютисходное мультиспектральное изображение* Пиксели в пределах диапазонаотображаютцветовой градиент* Вариант использования: Наиболее интуитивный — сочетает естественный контекст изображения с аналитической цветовой накладкой

• Пример: Просмотр фактического вида поля/посевов с наложенными цветокодированными зонами стресса

Выбор подходящего режима обрезки

Режим обрезки	Наилучшее применение	Стиль визуализации
Минимальный и максимальный	Полное отображение данных, научный анализ	Все пиксели окрашены
Прозрачный фон	Наложения ГИС, выделение определенных диапазонов	Цвет в диапазоне, пустое пространство за пределами
Индексный фон	Незаметное выделение, сохранение контекста данных	Цвет в диапазоне, серый за пределами
Исходный фон	Отчеты, презентации, интуитивный анализ	Цвет в диапазоне, фотография за пределами

Создание пользовательских цветов LUT

Для полного контроля над визуализацией вы можете создавать пользовательские цветовые градиенты, редактируя отдельные цветовые остановки.Чтобы создать пользовательский градиент:

1. На панели LUT найдитепанель предварительного просмотра градиента

2. Найдитеквадраты с образцами цветов под градиентом

3. Щелкните по цветовой остановке, чтобы выбрать ее

4. Откроется палитра цветов

5. Выберите новый цвет с помощью:

   • Цветового круга: визуальный выбор цвета

   • Ползунков RGB/HSV: точное управление цветом

   • Ввода шестнадцатеричного кода: точная спецификация цвета (например, #FF0000 для красного)

6. Щелкните за пределами палитры цветов, чтобы применить новый цвет

7. Градиентобновится сразу на изображенииДобавление или удаление цветовых остановок:* Добавить остановку: щелкните значок «+», чтобы добавить новый образец в конец

• Удалить остановку: дважды щелкните квадрат цвета, чтобы удалить образецСтратегии настройки:* Инвертировать градиент: изменить порядок цветов, чтобы перевернуть значение (например, зеленый = низкий, красный = высокий)

• Цвета бренда: подобрать цветовую палитру вашей организации для отчетов

• Подходит для людей с дальтонизмом: использовать комбинации оранжевого и синего или фиолетового и желтого

• Оптимизация для печати: выбрать цвета, которые хорошо смотрятся как при цветной, так и при черно-белой печати

• Многопороговый: используйте разные цвета для определенных пороговых значений при классификации

Сохранение пользовательских градиентов: пользовательские градиенты можно сохранять и использовать повторно. Нажмите значок сохранения на панели LUT, чтобы сохранить свои пользовательские цветовые схемы для будущего использования.

---

Интерактивный рабочий процесс

Обновления в реальном времени

Все настройки LUT в тестовой среде обновляют изображение мгновенно и интерактивно:

• Переключение слоя → Изображение меняется немедленно

• Выбор градиента → Цвета обновляются мгновенно

• Настройка диапазона значений → Контрастность меняется в реальном времени

• Изменение классов → Плавность градиента обновляется немедленно

• Изменение обрезки → Отображение фона меняется мгновенно

• Редактирование цветов → Пользовательский градиент применяется немедленноКнопка «Применить» не нужна — все изменения происходят в режиме реального времени и интерактивно!

Обратная связь в реальном времени: Мгновенная визуальная обратная связь позволяет быстро экспериментировать с различными настройками, пока вы не найдете оптимальную визуализацию для ваших аналитических задач.

Рабочий процесс итеративной доработки

Типичный рабочий процесс оптимизации LUT:

1.Выберите индексный слой (например, RAW (Отражение)) 2. Примените индекс — выберите фильтр камеры и формулу индекса, перетащите цветные кружки в соответствующие места в формуле индекса 3. Примените градиент LUT - Начните с пресета Red-Yellow-Green 4. Проверьте значения пикселей — перемещайте курсор, обратите внимание на диапазоны значений 5. Настройте минимальное/максимальное значение — сузьте диапазон, чтобы сосредоточиться на растительности (например, от 0,2 до 0,9) 6. Выберите обрезку — попробуйте «Original Background» для контекста 7. Уточните цвета — настройте градиент, если необходимо, для конкретного акцента 8. Завершите настройки— задокументируйте настройки и скопируйте их в «Project Settings» для обработки экспорта

Проверка значений пикселей

Понимание фактических значений пикселей имеет решающее значение для установки эффективных диапазонов LUT:Как проверить значения:

1. Значения пикселей отображаются, когда на изображенииустановлены флажки «Индекс» или «Индекс» и «LUT».

2. Наведите курсор на разные области изображения

3. Наблюдайте за значениями пикселей, отображаемыми в легенде при наведении курсора

4. Увеличьте масштаб, чтобы увидеть отдельные пиксели, выделенные плавающим значением

5. Запишите диапазоны значений для различных объектов:

   • Здоровая растительность: например, NDVI 0,55–0,85

   • Стрессовая растительность: например, NDVI 0,30–0,50

   • Голая почва: например, NDVI 0,05–0,25

   • Вода (если присутствует): например, NDVI от -0,05 до 0,10**Использование значений пикселей для настройки диапазонов LUT:*После проверки значений пикселей настройте минимальное и максимальное значения LUT соответствующим образом:Пример сценария: Наблюдение: Значения почвы = 0,05–0,25, Стресс = 0,25–0,50, Здоровое состояние = 0,50–0,85

• Цель: Визуализировать только здоровье растений (исключить почву)

• Настройки LUT: Мин. = 0.25, Макс. = 0.85

• Обрезка: «Исходный фон», чтобы увидеть почву в естественных цветах

• Результат: Цветовой градиент применяется только к растительности, почва отображается как на исходном изображении

Динамический диапазон: Различные культуры, сезоны и стадии роста будут иметь разные диапазоны значений. Всегда проверяйте значения пикселей в вашем конкретном наборе данных перед настройкой диапазонов LUT.

---

Пользовательские индексы (Chloros+)

Создание формул пользовательских индексов

Где создавать: Пользовательские индексы можно настроить вНастройках проекта перед обработкой, а также в боковой панели песочницы просмотрщика изображений.

Чтобы создать пользовательский индекс:

1.Откройте «Настройки проекта» (до начала обработки) или боковую панель «Песочницы» в Image Viewer 2. Перейдите к раскрывающемуся списку «Формула индекса»

1. Найдите опцию**«Пользовательский»** (необходимо войти в систему с лицензией Chloros+)

2. Определите свою формулу, используя переменные диапазонов:

   • Названия диапазонов: NIR, Red, Green, Blue, RedEdge и т. д.

   • Операторы: +, -, *, /, ^ (экспонента)

   • Функции: sqrt(), abs() и т. д. (если поддерживаются)

   • Скобки: () для определения порядка операций

3. Назовите свой индекс (например, «MyIndex» или «CustomNDVI»)

4. Сохраните настройки

Примеры пользовательских формул:

Modified NDVI with offset:
(NIR - Red) / (NIR + Red + 0.5)

Simple ratio:
NIR / Red

Complex multi-band:
(NIR - Red) / (NIR + Red - Blue)

Exponential index:
(NIR / Red) ^ 2

Проверка формулы: Убедитесь, что ваша формула использует полосы, доступные в вашей камере. Например, RedEdge доступна только на камерах с фильтром RedEdge.

---

Следующие шаги

Теперь, когда вы понимаете, как работает Index/LUT Sandbox:

• Применение к обработке: используйте найденные настройки в Настройках проекта

• Пакетная обработка: примените оптимизированные индексы к полным наборам данных

• Узнайте больше: прочитайте Формулы мультиспектральных индексов

Связанная документация:

• Слои изображений — Управление слоями и визуализация

• Открытие изображения в полноэкранном режиме — Основы работы с просмотрщиком изображений

• Обработка изображений (GUI) — Полный рабочий процесс обработки