1.概述
    图像的算术与逻辑运算是图像运算的基本形式。图像的算术与逻辑运算不仅可以在图像间实施,而且可以在图像内实施,但作用原理不同,取得的效果也不同

2.图像代数运算
    
定义:A(x,y)B(x,y)输入图像,C(x,y)输出图像
(1)代数运算的定义
C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)                       
C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)                         
C(x,y)=A(x,y)
´B(x,y)                        
C(x,y)=A(x,y)
¸B(x,y) 
(2)算术运算的用途
1)多图像平均,降低加性(additive)随机噪声;
2)二次曝光(double-exposure):一图像内容加到另外图像上。
3)图像相减:去掉不需要的加性噪声(缓慢变化的背景阴影、周期性噪声,图像上每一像素处均已知的附加污染),检测同一场景的两幅图像之间的变化(序列图像运动检测)。
4)除运算:比率图像(颜色和多光谱图像分析)。
5)乘法:乘以掩膜图像(mask image),仅留下感兴趣的物体。

      

图像减运算在机动车辆检测中

对被随机噪声污染的静止的N幅图像求平均,可以使图像的均方信噪比提高N倍。
图像减运算常用于去除背静、运动目标检测等。
图像乘法运算用于抹去图像中的某些部分。
图像除法运算用来产生比率图像,以提取颜色和光谱信息,还可以用来区分一幅图像中的不同颜色区域。

3.图像的逻辑运算
逻辑运算的作用:
基本的图像处理算法
图像间的逻辑运算是图像分析与表达的基础
图像内的逻辑运算
边缘提取、细化
图像分析与表达
  

         S                  T                  NOT S             S AND T              S OR T              S XOR T 

比值运算:fe(x,y)=Integer[af1(x,y)/f2(x,y)]
应用举例:消除地形起伏引起的同物异谱现象
植被指数Vegetation Index):根据植被在近红外和红波段的光谱反射率差异作比值运算,突出图像中植被、提取植被类别或估算绿色生物量的算法。

               常见传感器的红外与红波段

传感器

IR波段

R波段

Landsat TM/ETM+

4

3

Landsat MSS

7

5

SPOT XS

3

2

NOAA AVHRR

2

1

IKONOS

4

3

CBERS

4

3

QuickBird

4

3

 矿物指数:
铁氧化物
=TM3/1 iron oxide   
黏土矿物=TM5/7clay mineral
铁矿石=TM5/4 ferrous mineral
白陶土= TM5/6
矿物合成= TM5/7 TM5/4 TM3/1mineral composite
热液合成= TM5/7 TM3/1TM5/4hydrothermal composite