[科普中国]-比值增强

简介

又称频带比值增强，它是将图像每个像元的某一波段的数值（亮度值）与同一像元的另一波段的数值（亮度值）相除，用所得的新值作为该像元的新数值（亮度值），显示图像，即得到一幅得到比值增强的图像。比值增强方法中有相邻波段的比值，如陆地卫星图象Mss5/Mss4，Mss5/Mss6，也有单波段与各波段之和的比值，Mss4/Mss4+Mss5，Mss5/Mss5+Mss6等，方法很多，可视不同情况灵活选用。比值增强可压抑图像上不需要的影像信息，而突出所需要的影像特征。例如，利用陆地卫星图像的Mss7/Mss5，Mss7/Mss4比值图像可突出植被的显示。比值处理还可消除由于地形起伏而造成的阴影等干扰因素的影响，因此，比值增强常作为其它处理的前期处理，以得到更好的图像显示效果或分类精度2。

特点比值处理简便易行，而且对地质信息尤为敏感，尤其是在提取与找矿有关的专题信息，比如在提取矿化蚀变信息时含经基的粘土矿物在2. 2um附近存在有强吸收，故在TM7上为低亮度，而在TM5上它仍为高亮度，因此TM5/7常被用来提取与粘土化有关的矿化蚀变信息，0. 48 um是铁离子电荷转移强烈吸收的位置，故用TM5 /1利于提取与铁矿物有关的蚀变信息1。

应用实例由于地形差异、坡度或坡向不同、太阳高度、地物反射辐射光谱的差异和季节变换，地表同样物质发射亮度值会截然不同。比值增强是对多波段遥感影像或多时相影像进行增强处理，加大不同地物波谱特征的差异。因为各波段之间的条件和变化是相同的，所以对两个波段影像进行比值运算，可以减弱背景而突出局部地物信息，达到增强目标地物的效果。比值处理可以消除由于地形起伏而造成的阴影等干扰因素的影响，显示地形构造，区别在于单波段中容易造成地物的可辨识性不强，但是通过比值增强后加强了不同地物之间的对比度，在彩色合成影像上饱和度增大，竟而可以突出遥感影像中的植被信息。通过比值增强处理后，可以使影像中的异类地物比值拉大，同类地物方差缩小，从而易于区分，同时还可以减少某些地物信息，便于目标地物的提取2。

由于示例试验是提取玉米种植区域，所以重点是区分玉米与其他作物，试验所涉及的比值主要有以下两种：

比值植被指数(RVI )：

RVI=NIR/RED (3)

式中NIR为近红外波段光谱反射率，RED为红光波段光谱反射率。

归一化植被指数(NDVI )：

NDVI=（NIR-RED）/ (NIR+RED) (4)

在比值增强中，采用了比值植被指数RVI，增强后图像突出了植被的信息特征2。