Operação Aritmética
Para que servem as operações aritméticas?
- Operações aritméticas são operações "pixel" a "pixel" entre imagens de bandas diferentes, através de uma regra
matemática definida, tendo como resultado uma banda representando a combinação das bandas originais.
- As operações mais comuns são a soma, subtração, divisão (ou razão entre bandas) e a multiplicação de uma banda
por uma constante (realce linear).
- Estas operações permitem comprimir os dados, diminuindo o número de bandas. Ocorre perda da informação original
quando os resultados das operações ultrapassam o intervalo de 0-255. Neste caso, os resultados são normalizados,
saturando os valores abaixo de 0 em 0, e os acima de 255, em 255, 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. Os fatores devem ser definidos considerando a faixa de valores de entrada e a
operação a executar.
- Em geral, a operação de adição é utilizada para realçar similaridade entre bandas ou diferentes imagens e a
subtração, a multiplicação e divisão, para realçar as diferenças espectrais.
Para que serve a subtração de imagens?
- Utilizada para realçar diferenças espectrais, conhecendo-se o comportamento espectral dos alvos de interesse e
o intervalo espectral das bandas dos sensores, pode-se definir as bandas utilizadas para realçar as diferenças
espectrais.
- Exemplos de aplicação da subtração de bandas:
- Identificação de diferentes tipos de cobertura vegetal;
- Identificação de minerais formados por óxido de ferro;
- Detecção do padrão de mudança de cobertura, como uso do solo, expansão urbana, desmatamento.
- Quando a média e desvio padrão dos histogramas das imagens não coincidem, deve-se equalizá-las antes da
subtração para evitar que o resultado da subtração não corresponda à diferença real entre elas.
Para que serve a adição de imagens?
- Utilizada para a obtenção da média aritmética entre as imagens, minimizando a presença de ruído. O valor de
ganho deve ser 1/n, onde n é o número de bandas utilizadas na operação.
- Pode ser utilizada para a integração de imagens resultantes de diferentes processamentos.
Para que serve a multiplicação?
- É utilizada na implementação de algoritmos que se deseja aplicar sobre a imagem.
Para que serve a divisão ou razão entre bandas?
- É utilizada para realçar as diferenças espectrais de um par de bandas, caracterizando determinadas feições da
curva de assinatura espectral de alguns alvos.
- Pode apresentar resultados incorretos devido a:
- Bandas que apresentam ruídos, pois estes serão realçados.
- Presença do espalhamento atmosférico, seletivo em relação às bandas espectrais, gerando valores de nível de
cinza que não representam a diferença de reflectância entre os alvos.
- Presença de objetos distintos nas bandas originais com características espectrais semelhantes, porém de
diferentes intensidades. Na imagem resultante, estes objetos não serão distintos.
- Exemplos de aplicação:
- Remover efeitos de ganho provenientes de variações espaciais ou temporais, quando ocorrem em bandas de uma
mesma imagem;
- Diminuir variações de radiância da imagem, provenientes de efeito de topografia, declividade e aspecto.
- Aumentar diferenças de radiância entre solo e vegetação.
- Para aumentar o contraste entre solo e vegetação, utilizando a razão entre as bandas referentes ao vermelho
e infravermelho próximo, gerando os chamados índices de vegetação. Com a equação:
, onde g é o ganho, o off-set, A banda do
infravermelho próximo, B a banda do vermelho e C o índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN).
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