植被指数、变化检测与图像增强的算法实现
计算植被指数实验报告
一、实验目的1. 理解植被指数的概念及其在遥感监测中的应用；2. 掌握植被指数的计算方法；3. 分析不同植被指数对植被覆盖度的反映程度。
二、实验原理植被指数是遥感技术中用于监测植被覆盖度和生长状况的重要指标。
它是通过分析遥感图像中红光和近红外波段的反射率差异来计算的。
常见的植被指数有归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）等。
三、实验材料1. 遥感影像：选取不同植被覆盖度的遥感影像；2. 软件工具：ENVI、ArcGIS等遥感数据处理软件；3. 计算器。
四、实验步骤1. 遥感影像预处理（1）读取遥感影像，包括红光波段和近红外波段数据；（2）进行几何校正，使影像具有相同的地理坐标；（3）进行辐射校正，消除大气和传感器等因素的影响；（4）进行大气校正，消除大气对遥感影像的影响。
2. 计算植被指数（1）计算归一化植被指数（NDVI）NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)（2）计算增强型植被指数（EVI）EVI = 2.5 (NIR - Red) / (NIR + 6 Red - 7.5 Red^2)3. 分析植被指数（1）绘制NDVI和EVI分布图，观察不同植被覆盖度的变化；（2）分析不同植被指数对植被覆盖度的反映程度，比较NDVI和EVI的差异。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）通过遥感影像预处理，得到了具有相同地理坐标和辐射校正后的遥感影像；（2）根据遥感影像计算得到NDVI和EVI分布图，可以看出不同植被覆盖度的变化；（3）通过比较NDVI和EVI分布图，可以发现EVI对植被覆盖度的反映程度更好。
2. 实验分析（1）NDVI和EVI是两种常用的植被指数，它们都能反映植被覆盖度的变化；（2）EVI相较于NDVI，对植被覆盖度的反映程度更好，尤其是在植被覆盖度较低的情况下；（3）通过遥感影像预处理和植被指数计算，可以实现对植被覆盖度的有效监测。
六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了植被指数的概念及其在遥感监测中的应用；2. 掌握了植被指数的计算方法，包括NDVI和EVI；3. 分析了不同植被指数对植被覆盖度的反映程度，发现EVI在植被覆盖度较低的情况下具有更好的反映效果。
如何使用遥感影像进行植被生长监测和分析
如何使用遥感影像进行植被生长监测和分析遥感技术在植被生长监测和分析中起着关键的作用。
通过获取遥感影像，我们可以获取到大范围的植被信息，包括植被类型、覆盖度、生长状况等。
本文将介绍如何使用遥感影像进行植被生长监测和分析。
一、遥感影像的获取与处理遥感影像的获取可以通过航拍或卫星遥感来实现。
卫星遥感由于其全球覆盖的能力，常常是植被监测和分析的首选。
获取到的遥感影像通常需要进行一系列的预处理，包括辐射定标、大气校正、几何校正等，以确保影像质量的准确性和一致性。
二、基于遥感的植被指数分析植被指数是遥感影像中常用的植被信息提取方法之一。
常见的植被指数包括归一化植被指数（NDVI）、植被指数（EVI）等。
这些指数通过计算遥感影像中红光和近红外波段的比值，可以反映出植被的状况。
通过对遥感影像进行植被指数分析，可以获取到植被覆盖度、生长状况等信息。
三、监测植被的季节变化使用遥感影像进行植被生长监测最常见的方法之一是监测植被的季节变化。
通过对不同季节的遥感影像进行比较，可以观察到植被的生长和变化情况。
比如，在春季到夏季的时候，植被指数会逐渐增加，反映出植被的生长活跃程度。
通过监测植被的季节变化，可以评估植被的生长速度和季节变化的规律。
四、监测植被的空间变化除了监测季节变化外，遥感影像还可以用于监测植被的空间变化。
通过对不同地区或不同时间的遥感影像进行比较，可以发现植被覆盖度和类型的空间分布差异。
例如，通过比较城市区域和农田区域的遥感影像，可以观察到两者的植被覆盖度差异。
通过监测植被的空间变化，可以评估不同地区植被的分布情况和变化趋势。
五、植被监测的应用植被监测和分析在农业、林业、环境保护等领域有着广泛的应用。
在农业中，通过植被监测可以评估农作物的生长状况和产量。
在林业中，植被监测可以评估森林的覆盖度和生长情况，为森林资源管理提供参考。
在环境保护中，植被监测可以评估植被的恢复情况和生态环境变化。
六、遥感影像与其他数据的结合遥感影像通常是植被监测和分析的重要数据来源之一，但结合其他数据可以提高监测和分析的准确性。
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤植被指数是研究地表植被覆盖状况的重要指标，可以通过遥感技术获取高空间分辨率的植被信息。
植被指数的计算方法与遥感图像处理步骤是确定植被指数数值的关键环节。
一、什么是植被指数？植被指数是通过遥感技术获取的图像数据来计算植被覆盖状况的指标。
常见的植被指数有归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、植被指数（Vegetation Index, VI）等。
这些指标利用遥感图像中红、近红外波段的反射光谱信息来反映植被生长情况，指数数值越高，代表植被覆盖程度越高。
二、植被指数的计算方法1. 归一化植被指数（NDVI）NDVI是最常用的植被指数之一，计算公式为（NIR-RED）/（NIR+RED），其中NIR是近红外波段的反射值，RED是红波段的反射值。
NDVI范围在-1到1之间，数值越接近1代表植被覆盖越高，数值越接近-1代表植被覆盖越低，数值接近0则代表无植被。
2. 植被指数（VI）植被指数是根据遥感图像中的红、蓝、绿波段的反射值计算得到的，常见的植被指数有绿光波段（Green）、蓝光波段（Blue）和红边波段（Red-edge）等。
植被指数的计算公式根据研究的需要而定，比如Normalized Green-Blue Vegetation Index（NGB）、Green-Blue Vegetation Index（GBVI）等。
三、遥感图像处理步骤1. 遥感图像获取遥感图像可以通过卫星、飞机等载体获取，一般包括多个波段的光谱信息。
从遥感图像中选取合适的波段进行植被指数的计算。
2. 数据预处理遥感图像预处理包括大气校正、几何纠正和辐射辐射校正等步骤，以消除由于大气、地表地貌等因素引起的图像噪声。
3. 波段选择根据研究需要和相关指数的计算公式选择合适的波段进行植被指数的计算。
常用的波段有红、近红外、绿、蓝等。
使用测绘技术进行植被指数计算的方法
使用测绘技术进行植被指数计算的方法植被指数（vegetation index）是通过使用遥感数据和测绘技术来评估和分析地表植被状况的一种方法。
植被指数通常用于农业、林业、环境和气候研究等领域，可以提供有关植被健康和生长情况的有价值的信息。
本文将介绍几种常用的植被指数计算方法，并讨论它们的优缺点。
一、归一化差异植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）归一化差异植被指数是最常用的植被指数之一。
它是通过测量红外和可见光波段的反射率差异来评估植被的绿度和健康状况。
公式为：NDVI = (NIR – Red) / (NIR + Red)，其中NIR表示近红外波段的反射率，Red表示红光波段的反射率。
通过计算NDVI值，可以得到一个在-1到1之间的范围，值越大表示植被覆盖越密集，健康程度越高。
但是，NDVI也存在一些限制。
首先，NDVI对大气和地表反射率的影响较为敏感，可能会导致数据的不准确性。
其次，NDVI只能评估植被的绿度和健康状况，无法提供关于植被类型和物种组成的详细信息。
二、归一化植被指数（Normalized Vegetation Index, NVI）与NDVI类似，归一化植被指数是一种反映植被状况的指数。
它是通过将植被反射率归一化到0到1的范围内来计算的。
公式为：NVI = (NIR – Red) / (NIR + Red) + 1。
与NDVI不同的是，NVI的取值范围是0到2，值越大表示植被覆盖越密集，健康程度越高。
相比之下，NVI相对于大气和地表反射率的敏感性较低，因此具有更好的准确性。
然而，与NDVI类似，NVI也无法提供关于植被类型和物种组成的详细信息。
三、简化植被指数（Simplified Vegetation Index, SVI）简化植被指数是一种综合反映地表植被状况的指数。
与前面介绍的植被指数不同，它可以用于对不同类型的植被进行分类和比较。
如何进行遥感影像的植被监测与评估
如何进行遥感影像的植被监测与评估遥感影像的植被监测与评估广泛应用于农业、林业、生态学等领域，可以帮助我们了解植被的分布、生长状况和变化趋势等。
本文将介绍如何进行遥感影像的植被监测与评估的方法和技术。
一、植被指数的计算与分析植被指数是评估植被状况的重要指标，可以通过光谱反射率计算得到。
常用的植被指数有归一化植被指数（NDVI）、近红外参数指数（NDPI）等。
NDVI的计算公式为（NIR-RED）/（NIR+RED），其中NIR表示近红外波段的反射率，RED表示红光波段的反射率。
通过计算植被指数，可以得到植被的生长状况和空间分布特征。
二、遥感影像的分类与识别遥感影像的分类与识别是植被监测与评估的重要步骤。
通过遥感图像分类技术，可以将图像中的像元分为不同的类别，如植被、水体、建筑等。
常用的图像分类方法有支持向量机（SVM）、最大似然分类（MLC）等。
利用这些分类方法，可以识别出遥感影像中的植被区域，并进行面积统计和变化分析。
三、时间序列分析与变化检测时间序列分析是遥感影像植被监测中的重要手段，可以了解植被的季节性变化和长期趋势。
通过获取不同时间点的遥感影像数据，可以计算出植被指数的变化量，并对植被的生长状态进行分析。
变化检测技术可以将两幅或多幅遥感影像进行对比，检测出植被变化的区域和幅度。
这些数据可以用于制定植被保护和管理策略。
四、植被盖度和生物量估算植被盖度和生物量是评估植被状况的重要指标之一。
通过遥感影像的光谱信息和植被指数计算方法，可以估算出植被的覆盖度。
而植被的生物量可以通过多源数据融合和统计模型建立进行估算。
这些数据对于农业生产和生态环境评估具有重要意义。
五、植被监测系统的发展趋势随着遥感技术的不断发展和卫星观测系统的进步，植被监测系统也在不断完善。
高分辨率的遥感影像数据和多源数据融合技术使得植被监测与评估工作更加精准和全面。
同时，人工智能和机器学习算法的应用为植被监测提供了新的思路和方法。
增强植被指数ndbi公式
增强植被指数ndbi公式增强植被指数（Normalized Difference Built-up Index，简称NDBI）是一种用于评估城市建筑化程度和植被分布情况的遥感指数。
它通过计算红外波段和短波红外波段之间的差异，提供了评估城市建筑和绿地分布的有效手段。
增强植被指数是一种常用的遥感指数，广泛应用于城市规划、环境评估、土地利用研究等领域。
通过计算红外波段和短波红外波段反射率的差异，可以得到一个与城市建筑化程度和植被分布相关的指数值。
这个指数值范围从-1到1，数值越高表示植被分布越广泛，城市建筑化程度越低；而数值越低表示植被分布越少，城市建筑化程度越高。
增强植被指数的计算公式如下：NDBI = (SWIR - NIR) / (SWIR + NIR)其中，SWIR表示短波红外波段反射率，NIR表示红外波段反射率。
通过计算这两个波段反射率的差异，并将其标准化，可以得到一个反映城市建筑和植被分布情况的指数值。
增强植被指数的应用非常广泛。
在城市规划中，可以利用该指数评估城市建设对植被的影响程度，从而制定合理的绿地保护政策。
在环境评估中，可以通过比较不同地区的增强植被指数，评估其生态环境质量和植被恢复情况。
在土地利用研究中，可以利用该指数分析不同土地利用类型的分布情况，为土地规划和管理提供科学依据。
要计算增强植被指数，首先需要获取遥感影像数据。
遥感影像数据可以通过卫星、航空摄影等手段获取，通常包括红、绿、蓝、近红外、短波红外等波段的反射率信息。
然后，根据计算公式，计算短波红外和红外波段的反射率之差，并进行标准化处理，得到增强植被指数的数值。
在实际应用中，还需要注意增强植被指数的局限性。
首先，由于不同遥感影像数据的获取方式和处理方法不同，同一地区的增强植被指数数值可能存在差异。
因此，在进行比较和分析时，需要对数据进行标准化处理。
其次，增强植被指数只能提供关于植被分布和城市建筑化程度的定性信息，不能提供具体的植被类型和建筑物高度等信息。
landsat8植被提取步骤 -回复
landsat8植被提取步骤-回复Landsat 8是一款美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作开发的卫星，旨在提供高分辨率的地球观测数据。
它携带了一台名为OLI（Operational Land Imager）的传感器，可以获取多光谱影像。
这使得Landsat 8成为研究植被覆盖和植被健康状况的理想工具。
本文将介绍使用Landsat 8数据进行植被提取的步骤。
步骤1：数据获取和预处理获取Landsat 8卫星数据是植被提取流程中的第一步。
您可以通过美国地质调查局网站（USGS Earth Explorer）或其他数据提供商获得卫星影像。
通常，您需要选择适合您研究区域和时间范围的图像。
下载完成后，您需要对原始数据进行预处理，包括影像配准、辐射校正和云去除等。
这些步骤可以使用遥感图像处理软件如ENVI、QGIS或ArcGIS实现。
步骤2：图像增强和索引计算在进行植被提取之前，您可以对影像进行一些增强操作，以便更好地区分植被和非植被区域。
这些增强操作包括直方图均衡化、对比度拉伸和多尺度变换等。
然后，您可以计算一些植被指数，如归一化差异植被指数（NDVI）和土地表面水指数（LSWI）等。
这些指数可以通过以下公式计算：NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)LSWI = (NIR -SWIR2) / (NIR + SWIR2)其中，NIR代表近红外波段，Red代表红色波段，SWIR2代表短波红外波段2。
步骤3：阈值分割阈值分割是一种将遥感影像转换为二值图像的方法，即将植被和非植被区域分开。
在这一步骤中，您需要确定适当的阈值，以便正确地提取植被。
常用的阈值分割方法包括基于直方图的阈值法和基于自适应阈值的方法。
您可以在遥感图像处理软件中使用相应的工具进行阈值分割。
步骤4：去除噪声和填充空洞在进行阈值分割后，可能会出现一些噪声和空洞。
为了得到更加准确的植被提取结果，您需要移除这些干扰因素。
图像处理中的图像增强算法使用方法
图像处理中的图像增强算法使用方法图像增强算法是一种图像处理技术，旨在改善或恢复图像质量，使得图像更加鲜明、清晰、易于理解。
图像增强算法在许多应用领域都有广泛的应用，例如医学图像处理、监控摄像头图像增强、卫星遥感图像处理等。
在本文中，我们将介绍几种常见的图像增强算法以及它们的使用方法。
一、直方图均衡化直方图均衡化是一种常见的图像增强算法，通过重新分布图像的灰度级，使得图像的对比度得到增强。
其基本思想是将原始图像的像素值映射到一个新的灰度级上，使得图像的累积直方图均匀分布。
下面是一种使用直方图均衡化算法的方法：1. 读取原始图像并将其转换为灰度图像；2. 计算灰度图像的直方图；3. 计算直方图的累积分布函数（CDF）；4. 根据CDF将原始图像像素值映射到新的灰度级上；5. 计算新的图像的直方图；6. 显示增强后的图像。
二、滤波器增强在图像增强中，滤波器是一种常用的工具，用于去除图像中的噪声、增强图像的边缘和细节。
滤波器能够对图像进行平滑、锐化或者增强某种频率下的特征。
下面是一种使用滤波器增强算法的方法：1. 读取原始图像并将其转换为灰度图像；2. 设计一个适当的滤波器，例如高通、低通或者中值滤波器；3. 将滤波器应用于原始图像；4. 显示增强后的图像。
三、边缘增强边缘是图像中的重要特征，能够提供物体的轮廓和结构信息。
因此，边缘增强算法被广泛应用于目标检测、图像分割等领域。
下面是一种使用边缘增强算法的方法：1. 读取原始图像并将其转换为灰度图像；2. 使用梯度算子（如Sobel、Prewitt等）计算图像的梯度；3. 对梯度图像进行非极大值抑制，以提取出边缘细节；4. 应用双阈值处理，将边缘分为强边缘和弱边缘；5. 使用边缘连接算法将弱边缘连接到强边缘上；6. 显示增强后的图像。
四、对比度增强对比度是图像中亮度变化的范围，对图像质量和视觉感知有重要影响。
对比度增强算法可以通过调整图像的亮度和对比度来改善图像质量。
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植被指数、变化检测与图像增强的算法实现武汉大学遥感信息工程学院20113025900XX XX【摘要】通过为期一周的实习，笔者思考研究了计算RVI、ND、DVI等植被指数，基于像素光谱的变化检测，均值滤波、中值滤波、高斯平滑等图像增强以及利用不同算子进行边缘检测的算法原理与程序实现。
通过自主选择实验参数、确定实验方案、设计程序，解决过程中的问题，直至得出正确的结果和结论，激发了创新思维，提高了创新能力和实践能力。
本文就以上所列算法进行了阐述和展示。
【关键词】植被指数变化检测图像增强边缘检测算法实现一、原理介绍（一）植被指数植物叶面在可见光红光波段（R）有很强的吸收特性，在近红外波段（NIR)有很强的反射特性，这是植被遥感监测的物理基础，通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数。
比值植被指数RVI=NIR/R，绿色健康植被覆盖地区的RVI远大于1，无植被覆盖的地面（裸土、人工建筑、水体、植被枯死或严重虫害）RVI在1附近。
归一化植被指数NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，-1<=NDVI<=1，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大。
差值环境植被指数DVI=NIR-R，正值表示植被覆盖，随覆盖度增大而增大。
调整土壤亮度植被指数SAVI=((NIR-R)/(NIR+R+L))(1+L)，L是根据实际情况确定的土壤调节系数，取值范围0~1。
L=0时，表示土壤背景的影响为零，即植被覆盖度非常高，土壤背景的影响为零，这种情况只有在被树冠浓密的高大树木覆盖的地方才会出现。
（二）基于像素光谱的变化检测变化检测是从不同时期的遥感数据中定量分析和确定地表变化的特征与过程，先获得两幅通用地点不同时间图像的差异图像，再对差异图像进行处理，将像素点分成变化和无变化两类。
笔者采用了差值和比值两种方式。
当差值=0或比值=1时，表示像素点无变化，否则像素点有变化。
（三）图像增强均值滤波是一种常用的线性滤波算法，用以去除噪声，它是指在图像上对目标像素给一个模板，该模板包括了其周围的临近像素（以目标象素为中心的3*3或5*5或7*7个像素，构成一个滤波模板，但不包括目标像素本身），再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。
中值滤波与均值滤波类似，区别在于中值滤波的模板包括目标像素本身，且用模板内全体像素的灰度中值来代替原来像素值。
高斯平滑采用高斯滤波为影像消除噪声，高斯滤波中每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。
笔者采用的是如右图所示的3*3算子。
梯度锐化用来突出图像的边缘和轮廓信息，最简单的梯度算子就是分别求出目标像素在x和y方向上的灰度值变化率，取其中较大的作为该点梯度的大小与方向，自定义一个阈值，分梯度大于和小于或等于该阈值两种情况，对原像素值进行变换。
（四）边缘检测笔者采用了Sobel、Robert、Prowitt、Laplace、Krisch五种算子对该算法进行了实现，以Sobel算子为例，取下图所示的一组模板，分别对目标像素进行计算，取其中较大的作为边缘强度的大小与方向，并自定义一个阈值，若大于该阈值，则原像素值变为255，否则变为0，这样就生成了一幅二值图像，白色的边缘部分得到充分突出。
Sobel算子Prowitt算子Robert算子Laplace算子Krisch算子二、算法设计（一）植被指数1、创建对话框，添加新类，添加相应的变量，将变量与对话框各要素建立联系；2、在View类中添加响应函数，使得点击菜单项“植被指数”即可打开对话框；3、在对话框类的OnOK函数里添加实现各个植被指数计算的函数，以NDVI为例：加载不同波段的两幅影像获取影像行列数、影像位数否是否为灰度图像？弹出消息窗口报错是获取影像像素值新建一幅图像newBmp，新建变量m_max,m_min,r,c,初值均为0获取点r*m_Cols+c在两张影像上的灰度值NIR和RNIR+R=0？是否pNewImgDat[r*m_Cols+c]=0Temp[r*m_Cols+c]=(NIR-R)/(NIR+R)是Temp[r*m_Cols+c]>m_max？c=c+1 m_max=Temp[r*m_Cols+c]否Temp[r*m_Cols+c]<m_min?是否m_min=Temp[r*m_Cols+c]c<影像列数？是r=r+1否是r<影像行数？否添加变量A=(255-0)/(m_max-m_min)，逐点对图像进行线性拉伸：若Temp>0,则pNewImgDat=(int)(A*Temp)，否则pNewImgDat=0输出图像其他植被指数虽公式和线性拉伸方式等有差异，但基本流程类似，不再赘述。
（二）基于像素光谱的变化检测1、创建对话框，添加新类，添加相应的变量，将变量与对话框各要素建立联系；2、在View类中添加响应函数，使得点击菜单项“变化检测”即可打开对话框；3、在对话框类的OnOK函数里添加功能函数，基本流程如下：（1）加载两个时间段的影像，分别获取图像行列数和像素数；（2）若两幅图像行列数不同，提示未配准；若像素数不同，报错，否则继续；（3）创建新图像NewBmp，行列数与以上两幅图像相同；（4）若选择的是差值法，则逐点计算该点在两幅影像上像素值的差，若为0则NewBmp上该点像素值为0，若不为0则NewBmp上该点像素值与第二时段影像相同；若选择的是比值比法，则逐点计算该点在两幅影像上像素值的比，若为1则NewBmp上该点像素值为0，若不为1则NewBmp上该点像素值与第二时段影像相同，但注意首先就要考虑该点在两幅影像上像素值是否为0，以免出现分母为0的情况。
（5）输出图像。
（三）图像增强以高斯平滑处理8位灰度图为例：1、使用BmpFile头文件中函数，依路径读入图像；2、新建图幅srcBmp,desBmp，行列数位数均与原图像相同，srcBmp中各点像素值与原始图像完全相同；3、对srcBmp行列进行循环嵌套，逐点用高斯滤波算子进行计算，将计算出来的值作为desBmp中同名像点的像素值；4、输出图像desBmp。
若处理24位彩色图，则需要分别对每个像素点的R、G、B三个通道进行运算。
其他图像增强方法虽算子不同，但整体思路一致，此处不再赘述。
（四）边缘检测以Sobel算子处理8位灰度图为例：1、使用BmpFile头文件中函数，依路径读入图像；2、新建图幅srcBmp,desBmp，行列数位数均与原图像相同，srcBmp中各点像素值与原始图像完全相同；3、对srcBmp行列进行循环嵌套，逐点用Sobel算子的两组模板分别进行计算，得到两个值grad1与grad2，取其中较大者，即若grad2>grad1，则grad1=grad2,笔者经过多次尝试，定义的阈值为100，若grad1>100，则desBmp中同名像点的像素值为255，否则为0，这样即可产生边缘以白色显示的图像。
4、输出图像desBmp。
若处理24位彩色图，则需要分别对每个像素点的R、G、B三个通道进行运算。
其他方法虽算子不同，但整体思路一致，此处不再赘述。
三、实现方法与过程（一）植被指数设计对话框如右图所示：读入不同波段影像：输出影像：处理前准备工作：RVI:NDVI:循环嵌套：计算指数及最大最小值：线性拉伸：输出图像：DVI：（二）基于像素光谱的变化检测设计对话框如右图所示：处理前准备工作：创建新图幅：差值法：（三）图像增强自己构建的用于计算3*3、5*5、7*7算子的函数(部分截图）：均值滤波以3*3算子为例：其中的redobmp是笔者用以添加撤销功能而创建的中间变量。
中值滤波以5*5算子为例：准备工作：处理8位灰度图：处理24位彩色图：梯度锐化：处理8位灰度图：处理24位彩色图：自定义算子对话框：相关程序语句：（四）边缘检测以Sobel算子为例：处理8位灰度图：处理24位彩色图：四、实验与分析（一）植被指数原始两个波段的影像如右所示（左为TM3红色光，右为TM4近红外）：处理后的RVI、NDVI、DVI、SA VI等四幅图像如下所示：RVI NDVI DVI SA VI 总体来说，四幅图都能较好地反映出植被的覆盖状况，在四幅图中，植被均呈现地较亮，建筑物、长江等呈现地较暗，不同指数的不同处理效果既与相关公式有关，也受人为控制的线性拉伸的影响，比较而言，NDVI的处理效果最好。
（二）基于像素光谱的变化检测原始两个时段的影像如下页图1、2；用差值和比值法分别检测后得到的影像如图3、4；可以看到，两种方法都得到了很好的效果。
图1图2图3图4（三）图像增强原始灰度图像如下所示（局部）：分别经过均值滤波3*3、5*5、7*7算子处理后如下所示：可以看到，随着算子阶数的不断增大，处理后的图像也变得越来越模糊。
分别经过中值滤波3*3、5*5、7*7算子处理后如下所示：可以看到，随着算子阶数的增大，处理后图像也越来越模糊。
经过高斯平滑后如下：看上去效果相当不错，既去除了噪声，又很好地保留了影像的原始特征，由于采用的是3*3算子，阶数较小，因此也没有很模糊。
经过梯度锐化后如下：图像的边缘、轮廓等特征被突出，效果良好。
原始彩色图像及经过高斯平滑和梯度锐化后的影像分别如下左中右图：平滑效果不错，锐化效果一般，可能是因为阈值或增强方式的选择不恰当。
（四）边缘检测依旧采用图像增强中的灰度图像进行处理：Sobel算子Robert算子Prewitt算子Krisch算子Laplace算子可以看到，前四种算子的检测结果都比较相似，也比较正确美观，Laplace 算子的检测结果较细腻，能突出很多细节，但同时也多了很多噪声，比如长江里也有很多的边缘点，显然是不符合实际的。
换一个简单点的Lena图看看效果，还是不错的。
彩色图依然采用图像增强中的人物坐图进行处理：显而易见，最后一张是采用Laplace算子处理的，不过相比灰度图，Laplace 算子对于彩色图的处理效果更好，相当细腻。
经过多次实验后发现，Sobel算子和Prewitt算子都是对图像进行差分和滤波运算，差别只是平滑部分的权值有些差异，对噪声具有一定的抑制能力，不能完全排除检测结果中出现伪边缘。
这两个算子的边缘定位比较准确和完整，但容易出现边缘多像素宽。
Roberts算子利用局部差分算子寻找边缘，边缘定位精度较高，但容易丢失一部分边缘，同时由于没经过图像平滑计算，不能抑制噪声。
Krisch算子对8个方向边缘信息进行检测，因此有较好的边缘定位能力，并且抗噪声能力比较理想。
Laplace算子是二阶微分算子，对图像中的阶跃型边缘点定位准确且具有旋转不变性即无方向性。