Veja como executar
uma Operação Aritmética no SPRING.
Para operações entre bandas, em processamento de imagens, o SPRING oferece as opções
de soma, subtração, divisão (ou razão entre bandas) e a multiplicação de uma
banda por uma constante (realce linear).
Nestas operações utiliza-se uma ou duas bandas de uma mesma área geográfica, previamente georeferenciada. Realiza-se a operação "pixel" a "pixel", através de uma regra matemática definida, tendo como resultado uma banda representando a combinação das bandas originais.
Estas operações permitem a compressão de dados, diminuindo o número de bandas, ocasionando contudo perda da informação original. Os resultados das operações podem ultrapassar o intervalo de 0-255, sendo estes resultados automaticamente normalizados, saturando os valores abaixo de 0, e acima de 255, em 0 e 255 respectivamente, causando perda de informação espectral.
Estas operações podem requerer um fator de ganho (multiplicativo) ou "off-set" (aditivo), para melhorar a qualidade de contraste da imagem. A definição destes valores depende da habilidade do usuário, na definição das operações entre bandas e das características espectrais das bandas utilizadas.
De maneira geral, utiliza-se a operação de adição para realçar similaridade entre bandas ou diferentes imagens e, a subtração, a multiplicação e divisão, para realçar diferenças espectrais.
Utiliza-se a subtração de imagens ou de bandas de uma mesma imagem para realçar diferenças espectrais. Esta operação constitui uma relação linear.
Conhecendo-se as curvas de comportamento espectral dos alvos de interesse e o intervalo espectral das bandas dos sensores, é possível definir quais bandas serão utilizadas para realçar as diferenças espectrais através da subtração de bandas.
Exemplos de aplicação da subtração de bandas:
Quando, na imagem, a média e desvio padrão dos histogramas a serem subtraídos não coincidirem, aconselha-se a equalização de sua média e do desvio padrão, antes da subtração, através de um aumento de contraste adequado em ambas imagens. Caso não seja adotado este procedimento, o resultado da subtração entre as imagens não corresponderá à diferença real entre elas.
A adição de imagens ou de bandas de uma mesma imagem constitui uma operação linear. Esta operação pode ser utilizada para a obtenção da média aritmética entre as imagens, minimizando a presença de ruído. Para a obtenção da média das imagens, deve-se adotar como valor de ganho 1/n, onde n é o número de bandas utilizadas na operação. A adição pode ainda ser utilizada para a integração de imagens resultantes de diferentes processamentos.
A adição de imagens ou de bandas de uma mesma imagem constitui uma operação linear. Esta operação pode ser utilizada para a obtenção da média aritmética entre as imagens, minimizando a presença de ruído. Para a obtenção da média das imagens, deve-se adotar como valor de ganho 1/n, onde n é o número de bandas utilizadas na operação. A adição pode ainda ser utilizada para a integração de imagens resultantes de diferentes processamentos.
É uma operação linear que consiste na multiplicação de uma constante pelos níveis de cinza de uma banda.
É utilizada na implementação de transformações que se deseja realizar sobre a imagem.
A operação de divisão de imagens consiste numa operação não-linear. É utilizada para realçar as diferenças espectrais de um par de bandas, caracterizando determinadas feições da curva de assinatura espectral de alguns alvos.
Esta operação é limitada em bandas que apresentam ruídos, pois estes serão realçados. A presença do espalhamento atmosférico, seletivo em relação às bandas espectrais, interfere na razão de bandas, resultando em valores de nível de cinza que não representam a diferença de reflectância entre os alvos. Um outro fator limitante é a presença de objetos distintos nas bandas originais que apresentam características espectrais semelhantes, porém com diferentes intensidades. Na imagem resultante da razão entre bandas estes objetos não serão distintos.
A operação de razão entre bandas pode:
Para remover o efeito de um fator de ganho, como efeito de iluminação, considera-se, por exemplo, que a radiância de um "pixel" é 1, o fator de iluminação é "a", e que a resposta detectada pelo sensor é o produto destes dois fatores. Remove-se o efeito de iluminação, dividindo-se cada "pixel" em uma banda (1) pelo "pixel" correspondente em outra banda (2). Desta forma, sendo R o resultado independente do fator de iluminação, tem-se:
A redução do efeito de iluminação também elimina o efeito do sombreamento topográfico.
Para aumentar o contraste entre solo e vegetação, pode-se utilizar a razão entre bandas referentes ao vermelho e infravermelho próximo, constituindo assim, os chamados índices de vegetação (NDVI).
A opção C = G * ((A-B)/(A + B)) + O, do SPRING, quando aplicada para:
constitui o índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN), que além de aumentar o contraste espectral entre a vegetação e o solo, tem os efeitos de iluminação, declividade da superfície e geometria de "visada" parcialmente compensados pelo índice.
Consulte também:
Outras técnicas de Processamento de Imagem.
Como executar uma Operação Aritmética.