遥感影像16位转8位

现在常用卫星影像基本上都是16位影像，如GF，ZY3，Landsat8，WV等，有时我们需要将16位影像降到8位影像，这样不仅减小了数据量，也便于后期处理。

通常的软件在处理降位时会存在一些问题，如曝光，出现空值等。因此，我自己根据常用的降位方法，如最简单的线性拉伸，分段拉伸以及对数变换和指数变换，结合常用影像的特点，使用百分比截断和指数（幂为0.7）变换将影像从16位降到8位，在抑制高光的同时保证了影像的对比度。

 int imageprocessing::stretch_percent_16to8(const char *inFilename, const char *dstFilename){GDALAllRegister();//为了支持中文路径CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");int src_height = 0; int src_width = 0;GDALDataset *poIn = (GDALDataset *)GDALOpen(inFilename,GA_ReadOnly);   //打开影像//获取影像大小src_width = poIn ->GetRasterXSize();src_height = poIn ->GetRasterYSize();//获取影像波段数int InBands = poIn ->GetRasterCount();//获取影像格式GDALDataType eDataType = poIn -> GetRasterBand(1) -> GetRasterDataType();//定义存储影像的空间参考数组double adfInGeoTransform[6] = {0};const char *pszWKT = NULL;//获取影像空间参考poIn ->GetGeoTransform(adfInGeoTransform);pszWKT = poIn ->GetProjectionRef();//创建文件GDALDriver *poDriver = (GDALDriver *)GDALGetDriverByName("GTiff");GDALDataset *poOutputDS = poDriver -> Create(dstFilename,src_width,src_height,InBands,GDT_Byte,NULL);//设置拉伸后图像的空间参考以及地理坐标poOutputDS -> SetGeoTransform(adfInGeoTransform);poOutputDS -> SetProjection(pszWKT);//读取影像cout<<"16位影像降到8位影像处理..."<<endl;for(int iBand = 0; iBand < InBands; iBand++ ){cout<<"正在处理第 "<<iBand + 1<<" 波段"<<endl;//读取影像uint16_t *srcData = (uint16_t *)malloc(sizeof(uint16_t) *src_width * src_height *1);memset(srcData,0,sizeof(uint16_t ) * 1 *src_width * src_height);int src_max = 0, src_min = 65500;//读取多光谱影像到缓存poIn ->GetRasterBand( iBand + 1) -> RasterIO( GF_Read, 0, 0, src_width, src_height , srcData + 0 * src_width * src_height,src_width,src_height, GDT_UInt16, 0, 0 );//}//统计最大值for (int src_row = 0; src_row < src_height; src_row ++){for (int src_col = 0; src_col < src_width; src_col++){uint16_t src_temVal = *(srcData + src_row * src_width + src_col);if (src_temVal > src_max)src_max = src_temVal;if(src_temVal < src_min )src_min = src_temVal;}}double *numb_pix = (double *)malloc(sizeof(double)*(src_max+1));      //存像素值直方图，即每个像素值的个数memset(numb_pix,0,sizeof(double) * (src_max+1));//                 -------  统计像素值直方图  ------------         //for (int src_row = 0; src_row < src_height; src_row ++){for (int src_col = 0; src_col < src_width; src_col++){uint16_t src_temVal = *(srcData + src_row * src_width + src_col);*(numb_pix + src_temVal) += 1;}}double *frequency_val = (double *)malloc(sizeof(double)*(src_max+1));           //像素值出现的频率memset(frequency_val,0.0,sizeof(double)*(src_max+1));for (int val_i = 0; val_i <= src_max; val_i++){*(frequency_val + val_i) = *(numb_pix + val_i) / double(src_width * src_height);}double *accumlt_frequency_val = (double*)malloc(sizeof(double)*(src_max+1));   //像素出现的累计频率memset(accumlt_frequency_val, 0.0,sizeof(double)*(src_max+1));for (int val_i = 0; val_i <= src_max; val_i ++){for (int val_j = 0; val_j < val_i; val_j ++ ){*(accumlt_frequency_val + val_i) += *(frequency_val + val_j);}}//统计像素两端截断值int minVal = 0, maxVal = 0;for (int val_i = 1; val_i < src_max; val_i++){double acc_fre_temVal0 = *(frequency_val + 0);double acc_fre_temVal = *(accumlt_frequency_val + val_i);if((acc_fre_temVal - acc_fre_temVal0) > 0.0015 ){    minVal = val_i;break;  }}for (int val_i = src_max-1; val_i > 0; val_i--){double acc_fre_temVal0 = *(accumlt_frequency_val + src_max);double acc_fre_temVal = *(accumlt_frequency_val + val_i);if(acc_fre_temVal < (acc_fre_temVal0 - 0.00012) ){    maxVal = val_i;break;  }}for (int src_row = 0; src_row < src_height; src_row ++){uint8_t *dstData = (uint8_t*)malloc(sizeof(uint8_t)*src_width);memset(dstData, 0, sizeof(uint8_t)*src_width);for (int src_col = 0; src_col < src_width; src_col++){uint16_t src_temVal = *(srcData + src_row * src_width + src_col);double stre_temVal = (src_temVal - minVal) / double(maxVal - minVal) ;if(src_temVal < minVal){*(dstData + src_col) = (src_temVal) *(20.0/double(minVal)) ;}else if(src_temVal > maxVal){ stre_temVal = (src_temVal - src_min) / double(src_max - src_min);*(dstData + src_col) = 254; }else*(dstData + src_col) = pow(stre_temVal,0.7) * 250;}poOutputDS->GetRasterBand(iBand + 1)->RasterIO(GF_Write, 0,src_row,src_width,1,dstData,src_width,1,GDT_Byte,0,0);free(dstData);}free(numb_pix);free(frequency_val);free(accumlt_frequency_val);free(srcData);}GDALClose(poIn);GDALClose(poOutputDS);return 0;}

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