Xem mẫu
- Ch ¬ng 8
C¸c ph ¬ng ph¸p xö lý th«ng tin viÔn th¸m
Nh phÇn trªn ®· giíi thiÖu, viÔn th¸m cã hai d¹ng t liÖu chñ yÕu lμ d¹ng h×nh
¶nh (photograph) chôp theo nguyªn t¸c khung vμ h×nh ¶nh t¹o nªn b»ng ph ¬ng
ph¸p quÐt (image). C¶ hai ph ¬ng ph¸p ®Òu cã thÓ thùc hiÖn trªn m¸y bay hoÆc vÖ
tinh.
Xö lý th«ng tin viÔn th¸m còng cã hai ph ¬ng ph¸p c¬ b¶n: ph©n tÝch b»ng m¾t
vμ xö lý sè. Gi¶i ®o¸n b»ng m¾t (Visual Interpretation) cã thÓ ¸p dông cho c¶ hai
d¹ng t liÖu, song xö lý sè (Digital image Processing) th× chØ ¸p dông cho ¶nh sè.
8.1. Ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t (Visual Interpretation)
8.1.1. Kh¸i niÖm chung
Gi¶i ®o¸n b»ng m¾t lμ sö dông m¾t ng êi cïng víi trÝ tuÖ ®Ó t¸ch chiÕt c¸c
th«ng tin tõ t liÖu viÔn th¸m d¹ng h×nh ¶nh. Trong vi c x lý thông tin vi n thám
thì gi i oán b ng m t (visual interpretaion) là công vi c u tiên, ph bi n nh t và
có th áp d ng trong m i i u ki n có trang thi t b t n gi n n ph c t p ViÖc
ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t cã thÓ ® îc trî gióp b»ng mét sè thiÕt bÞ quang häc Ph©n
tÝch hay gi i oán b ng m t lμ s d ng m t th ng ho c có s tr giúp c a các
d ng c quang h c t n gi n n ph c t p nh : kính lúp, kính l p th , kính phóng
i, máy t ng h p màu,... nh»m n©ng cao kh¶ n¨ng ph©n tÝch cña m¾t ng êi. Ph©n
tÝch ¶nh b»ng m¾t lμ c«ng viÖc cã thÓ ¸p dông mét c¸ch dÔ dμng trong mäi ®iÒu kiÖn
vμ cã thÓ phôc vô cho nhiÒu néi dung nghiªn cøu kh¸c nhau: nghiªn cøu líp phñ
mÆt ®Êt, nghiªn cøu rõng, thæ nh ìng, ®Þa chÊt, ®Þa m¹o, thuû v¨n, sinh th¸i, m«i
tr êng...
C s gi i oán b ng m t là a vào các d u hi u gi i oán tr c ti p ho c
gián ti p và chìa khoá gi i oán.
Ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t lμ c«ng viÖc tæng hîp, kÕt hîp nhiÒu th«ng sè cña ¶nh,
b¶n ®å, tμi liÖu thùc ®Þa vμ kiÔn thøc chuyªn m«n. D íi ®©y lμ tæng hîp mét sè
nguyªn t¾c gi¶i ®o¸n ¶nh.
8.1.2. C¸c dÊu hiÖu gi¶i ®o¸n ¶nh
V nguyên t c chung, các d u hi u gi i oán c x p theo hai nhóm. Chính
là các y u t nh và các y u t ®Þa k thu t.
139
- 8.1.2.1.Các y u t nh (photo elements)
- Tone nh: là t ng h p l ng ánh sáng c ph n x tõ v m t i t ng,
là d u hi u h t s c quan tr ng xác nh i t ng. Tone nh c chia ra nhi u
c p khác nhau, trong gi i oán b ng m t th ng có 10-12 c p. S khác bi t c a
tone nh ph thu c vào nhi u tính ch t khác nhau c a i t ng (hình 8.1).
H×nh 8.1: Thang ®é s¸ng (hay ®é x¸m) cña ¶nh ®en tr¾ng (10 cÊp).
- C u trúc nh (texture): C u trúc nh c hi u là t n s l p l i c a s thay
i tone nh, gây ra b i t p h p c a nhi u c tính r t rõ ràng c a nhi u cá th riêng
bi t.
- H×nh d¹ng (Shape): lμ h×nh ¶nh bªn ngoμi cña ®èi t îng, th«ng th êng ®ã
lμ h×nh ¶nh 2 chiÒu. §èi víi ¶nh lËp thÓ c¸c thÓ nh×n thÊy c¶ chiÒu cao cña ®èi
t îng. H×nh d¸ng lμ yÕu tè ®Çu tiªn gióp cho ng êi ph©n tÝch cã thÓ ph©n biÖt c¸c
®èi t îng kh¸c nhau.
- KÝch th íc (Size): lμ th«ng sè vÒ ®é lín,®é dμi, ®é réng cña ®èi t îng. KÝch
th íc liªn quan ®Õn tØ lÖ cña ¶nh. VÒ h×nh d¹ng cã thÓ gièng nhau nh ng kÝch th íc
kh¸c nhau th× cã thÓ lμ hai ®èi t îng kh¸c nhau.
- MÉu (Pattern): lμ sù s¾p xÕp trong kh«ng gian cña c¸c ®èi t îng. Mét d¹ng
®Þa h×nh ®Æc tr ng sÏ bao gåm sù s¾p xÕp theo mét quy luËt ®Æc tr ng cña c¸c ®èi
t îng tù nhiªn, lμ hîp phÇn cña d¹ng ®Þa h×nh ®ã. VÝ dô: Khu ®« thÞ lμ tËp trung cña
nhμ x©y, ® êng phè, c©y xanh t¹o nªn mét mÉu ®Æc tr ng cña cÊu tróc ®« thÞ. Ruéng
trång lóa cã h×nh mÉu « thöa ®Æc tr ng kh¸c víi v ên c©y ¨n qu¶, cã cÊu tróc d¹ng
®èm.
- KiÕn tróc (Texture): lμ tÇn sè thay ®æi cña ®é s¸ng (tone) trªn ¶nh. §ã lμ sù
tËp hîp c¸c ®Æc ®iÓm cña h×nh ¶nh nh h×nh d¹ng, kÝch th íc, mÉu ®Ó t¹o nªn mét
®¨c ®iÓm riªng biÖt cña ®èi t îng hay nhãm ®èi t îng. CÊu tróc lμ ®Æc ®iÓm t ¬ng
®èi kh¸i qu¸t song l¹i rÊt ®Æc tr ng, gióp cho ng êi ph©n tÝch cã thÓ nhËn diÖn vμ
ph©n biÖt mét c¸ch nhanh chãng tõng ®èi t îng tËp hîp thμnh mét d¹ng ®Þa h×nh
®Æc tr ng. VÒ cÊu tróc cã c¸c kh¸i niÖm: th«, mÞn, ®ång t©m, to¶ tia, vßm, ph©n
nh¸nh.
Ví d : C u trúc m n c tr ng cho tr m tích b r i, c u trúc thô cho c tr ng
á macma; c u trúc d ng d i c tr ng cho á tr m tích bi n ch t cao, t ã cã th
ph©n bi t c c¸c lo¹i ®¸ kh¸c nhau..
140
- - Bãng (Shadow): lμ phÇn bÞ che lÊp, kh«ng cã ¸nh s¸ng mÆt trêi chiÕu tíi
(hoÆc tõ nguån chñ ®éng), do ®ã kh«ng cã ¸nh s¸ng ph¶n håi tíi thiÕt bÞ thu. Bãng
th êng ® îc thÓ hiÖn b»ng tone ¶nh ®en trªn ¶nh ®en tr¾ng vμ mμu xÉm ®Õn ®en trªn
¶nh mμu. Bãng cã thÓ ph¶n ¸nh lªn ®é cao cña ®èi t îng. Bãng lμ yÕu tè quan träng
t¹o nªn cÊu tróc ®Æc tr ng cho c¸c ®èi t îng. Tuy nhiªn bãng còng lμ phÇn mμ
th«ng tin vÒ ®èi t îng kh«ng cã hoÆc rÊt Ýt, v× vËy ph¶i bæ xung l îng th«ng tin ë
vïng bãng.
- VÞ trÝ (Site): vÞ trÝ cña ®èi t îng trong kh«ng gian ®Þa lý cña vïng nghiªn
cøu lμ th«ng sè rÊt quan träng gióp cho ng êi gi¶i ®o¸n cã thÓ ph©n biÖt ®èi t îng.
RÊt nhiÒu tr êng hîp cïng mét dÊu hiÖu ¶nh, song ë vÞ trÝ kh¸c nhau l¹i lμ c¸c ®èi
t îng kh¸c nhau (®Æc biÖt lμ khi gi¶i ®o¸n b»ng m¾t, m¾t ng êi kh«ng ph©n biÖt
® îc râ c¸c møc kh¸c nhau cña yÕu tè ¶nh).
Ví d : bãi b i không th có s n núi m c dù vài c i m trên nh trông r t
gi ng d u hi u c a nó. Các bãi b i ch phân b hai bên b sông su i, có màu
sáng; còn bên s n núi, các m¶ng màu sáng l i là các nón phóng v t, các i tr t
lë ho c vùng canh tác n ng r y.
- Màu (colour): màu c a i t ng trên nh màu gi (FCC) giúp cho ng i
gi i oán có th phân bi t c nhi u i t ng có c i m tone nh t ng t nh
nhau trên nh en tr ng. T h p màu gi thông d ng trong nh Landsat là xanh l
(blue), xanh l c(green) và (red), th hi n các nhóm y u t c b n là : th c v t t
màu h ng n màu ,n c xanh l nh t n xanh l x m, t tr ng, á l có màu
tr ng. Ngoài ra m t s i t ng khác c ng có màu c bi t: ô th màu xanh l ,
r ng ng p m n: màu x m n màu nâu x m, t tr ng màu cây v ®ông các lo i
có màu h ng n màu vàng,.. ngoài ba t h p màu gi ã nêu trên, ng i ta có th
t o nên r t nhi u t h p nh màu gi khác b ng ph ng pháp quang h c (dùng các
t m l c màu) ho c b ng k thu t x lý nh s . Vì v y khi gi i oán các i t ng
trên nh màu gi ph i có nh ng nh h ng ngay t u v t h p màu gi , t ó
m i tránh c nh ng s nh m l n ngay t u.
8.1.2.2. Các y u t a k thu t (Geotechnical elements)
a. a hình: a hình cho phép phân bi t s b các y u t trên nh, t ó nh
h ng r t r trong phân tích.
Ví d :
- D ng a hình: núi á vôi, i sót, ng b ng, dãy ven bi n, các c n cát
ven bi n, lòng sông cæ,..
141
- - Ki u a hình: dãy núi th p c u t o b i núi á vôi, ng b ng i, ng
b ng phù sa sông, ng b ng tích t sông bi n, ng b ng tích t do bi n, ng
b ng b·i tri u.
b. Th c v t: s phân b c a m t ki u th m và c i m c a nó (nh m t
tán che, sinh kh i,...) lμ m t d u hi u h t s c quan tr ng phân bi t i t ng
kh¸c nh c¸c d¹ng ®Þa h×nh.
Ví d : R ng th ng xanh (th ng có nh ng vùng núi cao ho c vùng núi
trung bình)
c. Hi n tr ng s d ng t: ây v a là m c tiêu v a là d u hi u trong gi i
oán b ng m t. Hi n tr ng s d ng t cung c p nh ng thông tin gi¸n tiÕp vμ quan
tr ng xác nh các i t ng kh¸c.
Ví d : Lúa m t v - vùng ng b»ng cao. Lúa hai v - vùng th p th ng xuyên
v a n c, ó là các ng b ng phù sa. HoÆc ®Êt thæ c n«ng th«n ® îc x¸c ®Þnh
nhê dÊu hiÖu cña c©y trång xung quanh nhμ ë ( th êng cã mμu ®á trªn ¶nh tæ hîp
BGR).
d. M ng l i thuû v¨n -sông su i: c ng là m t d u hi u quan tr ng hàng u
trong phân tích nh. M ng l i sông su i có quan h r t m t thi t v i d ng a hình,
d c l p v phong hoá, n n th ch h c, m¹ng l íi thû v¨n lμ s¶n phÈm qu¸ tr×nh
t¸c ®éng cña dßng n íc ch¶y trªn mÆt v¬Ý vËt chÊt nÒn,.® ng th i nó c ng cho bi t
c i m c u trúc a ch t c a khu v c.Th«ng qua h×nh ¶nh cña m¹ng l íi thuû v¨n,
cã thÓ x¸c ®Þnh ® îc thμnh phÇn vμ cÊu t¹o cña vËt chÊt. Trªn ¶nh viÔn th¸m , cã thÓ
ph©n tÝch râ c¸c kiÓu m¹ng l ¬Ý thuû v¨n. Ngoμi ra, cÇn ph©n tÝch c¶ mËt ®é m¹ng
l íi thuû v¨n, gi¸ trÞ nμy ® îc sö dông ®Ó xem xÐt møc ®é chia c¾t ngang cña ®Þa
h×nh (h×nh 8.2).
142
- H×nh 8.2: C¸c kiÓu m¹ng l íi thuû v¨n ®Æc tr ng ph©n tÝch tõ t liÖu viÔn th¸m
Có các d ng m ng l i thu v n c b n là:
Ki u cành cây Ki u song song
Ki u phân nhánh Ki u vành khuyên
Ki u ô m ng Ki u vuông góc
Ki u to tia Ki u có góc
Ki u h ng tâm Ki u b n tóc
Ki u b kh ng ch Ki u n
Ngoài các d ng c b n ó ng i ta còn chia ra các d ng trung gian: á song
song, á phân nhánh; ho c còn chia theo m t : phân nhánh m t cao, m ng m t
cao.
e. H th ng các khe n t và các y u t d ng tuy n(lineament):
Nh ng thông s c a h th ng khe n t c n c xem xét n là: h ng m t ,
hình d ng, l n. H th ng lineamemt có th liên quan n các ki u t gãy, khe
n t l n c a á c ng. ây là m t y u t r t quan tr ng xác nh và phân bi t
nhi u b i i t ng ng th i c ng là thông s ánh giá i t ng. Còng cÇn
ph©n biÖt c¸c yÕu tè d¹ng tuyÕn nh©n t¹o vμ c¸c yÕu tè d¹ng tuyÕn tù nhiªn
VÝ dô vÒ c¸c yÕu tè d¹ng tuyÕn tù nhiªn: C¸c thung lòng hÑp ch¹y dμi, c¸c
®¶o xÕp th¼ng hμng, c¸c s«ng, ®o¹n s«ng th¼ng, c¸c ®o¹n bê biÓn th¼ng, dμi.. ...
8.1.2.3 . Ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n ¶nh- tæ h p c¸c y u t gi i o¸n
8.1.2.3. Ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n ¶nh( interprated key ) :
TËp hîp c¸c yÕu tè gi¶i ®o¸n ® îc gäi lμ ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n ¶nh. Lμ kh¸i
niÖm thÓ hiÖn sù s¾p xÕp cña c¸c yÕu tè ¶nh, c¸c ®Æc ®iÓm chi tiÕt cña ®èi t îgn t¹o
thμnh mét tæng thÓ trong kh«ng gian vÜ m«. Tõ th«ng tin vÒ tæ hîp, ng êi gi¶i ®o¸n
cã thÓ ph©n vïng, kiÓm chøng vμ kh¼ng ®Þnh ®Ó nhËn d¹ng c¸c ®èi t îng hoÆc nhãm
®èi t îng, tõ ®ã cã thÓ ph©n biÖt c¸c ®¬n vÞ ®Þa h×nh, c¸c ®¬n vÞ c¶nh quan ®Þa lý,
c¸c hÖ sinh th¸i.
Trong qu¸ tr×nh gi i o¸n, ngoμi vi c ph©n tÝch c¸c y u t riªng l còng xem
xÐt n s t p h p trong kh«ng gian c a t ng nhãm y u t . S t p h p ã cã th t o
nªn m t d ng hay m t ki u a h×nh, t ã gióp cho ng i gi i o¸n cã th hi u
ch nh, lo i b nh ng sai sãt vμ n©ng cao chÝnh x¸c. Nh v y, trong gi i oán
b ng m t ph i n m b t và phân bi t c d u hi u gi i oán vμ ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n
Công vi c ó yêu c u ng i gi i oán ph i có ki n th c chuyên môn v ng có th
143
- k t h p nhu n nhuy n các ki n th c trong quá trình gi i oán nh và ch có nh v y
m i a ra k t qu chính xác.
Tiêu chu n phân bi t m t i t ng v i các y u t gi i oán v i t ng
ó thì c g i là chià khóa gi i oán (interpretation key). Các chià khóa gi i oán
d a vào kinh nghi m và ki n th c c thi t l p cùng nh ng nghiên c u trên m t
t m nh c th c a ng i phân tích. Thông th ng, 8 y u t gi i oán (kích th c,
hình d ng, bóng, tone, màu, c u trúc, m u và t h p m i quan h ) c ng nh th i
gian ch p nh, mùa, ki u phim, t l nh,.. s c xem xét k thi t l p nên chìa
khóa gi¶i oán. Chìa khóa thông th ng bao g m c ph n mô t và các thành ph n
c a hình nh. Thông qua vi c hi u rõ các chìa khóa gi i oán, ng i phân tích có
th liên h m r ng phân tích các vùng khác. Thông th ng, chìa khóa c
dùng cho m t b c nh ho c cho m t vùng có th i gian ch p nh, công ngh t o nh
gi ng nhau. Ví d : Chìa khóa gi i oán c a m t s i t ng trên nh LANDSAT
(trên các band và trên nh t ng h p màu gi FCC) c nêu trong b ng 8.1.
B¶ng 8.1: Ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n cña mét sè ®èi t îng trªn ¶nh Landsat.
it ng Band Band Band Band ¶nh màu gi
4 5 6 7
BGR RGB
( 4,5,7) ( 4,5,7)
Mây W W W W W W
S ng mù W W - - W W
R ng DOR BL W W R G
Bãi c G.R DG W W P BY
t tr ng G.R W W W W W
t t G.R W GR DGR LB RP
ô th G.R W GR DGR LB RP
N c DGR BL BL BL B BP
Bóng BL BL BL BL BL BL
Ghi chú:
PW: tr ng sáng R: ; BL: xanh l sáng; P: h ng;
Y: vàng; G: xanh l c RP: h ng;
DGR: xanh t i; B: xanh l ; BY: vàng sáng;
BP: xanh; BL: en W: tr ng.
§Ó chi tiÕt h¬n, ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n ® îc thμnh lËp bao gåm ®Çy ®ñ c¸c yÕu tè
gi¶i ®o¸n ®· nªu ë trªn (B¶ng 8.2)
144
- B¶ng 8.2: Ch×a kho¸ gi¶i ®o¸n ¶nh theo ®Êu hiÖu cña ®èi t îng trªn ¶nh .
YÕu tè ¶nh yÕu tè ®Þa kü thuËt
§èi
§é Mμu H×nh KÝch CÊu KiÕn Bãng Sö lineament m¹ng
t îng
s¸ng d¹ng th íc tróc tróc dông l íi
®Êt TV
1
2
8.1.2.4. quy tr×nh gi¶i ®o¸n ¶nh thanh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò
Theo nh ng kinh nghi m c a nhi u ng i, các công an c n th c hi n
thành l p b n chuyên t nh c h th ng trong s¬ ®å sau ( h×nh 8.3)
Theo s nμy, các công vi c bao g m các b c c th nh sau :
- Chu n b ¶nh: xem các khái quát hình nh v ®Þnh h íng ¶nh theo vÞ trÝ ®Þa
lý, t l , màu s c, phân gi i, t li u., thêi gian thu ¶nh..
-Các công vi c c c : c các ch d n, t¹o b¶n ®å c¬ së, nh h ng nh theo
b n c s
- c nh: c các s li u phân tích xây d ng chìa khóa gi i oán
- o c nh: o c chi u dài, chi u cao gi a các it ng (v i nh máy
bay, o c m t nh...).
- Phân tích nh: khai thác các i t ng ho c phân tích các hi n t ng có trên
nh (phân lo i, khai thác,chØnh lý ...)
- Thành l p b n chuyên : chuy n k t qu phân tích lên b n c¬ së,
hoàn ch nh h th ng chú gi i và b n .
8.1.2.5. Nh÷ng vÊn ®Ò cÇn l u ý trong gi¶i ®o¸n ¶nh b»ng m¾t
* Nh÷ng vÊn ®Ò vÒ nguyªn t¾c
- B ng m t th ng ho c các d ng c quang h c t n gi n n ph c t p,
ng i gi i oán có th b ng nh ng ki n th c th c t và kinh nghi m phân tích nh,
cho phép thành l p nên các b n chuyên m t cách nhanh chóng, t ng i
chính xác và ti n l i.
- Công vi c phân tích nh b ng m t có th áp d ng cho nhi u chuyên ngành
khác nhau, trong nh ng nh ng i u ki n trang thi t b khác nhau (t n gi n n
hi n i)
145
- H×nh 8.3: Quy tr×nh ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t thμnh lËp b¶n ®å chuyªn ®Ò
146
- - Phân tích b ng m t có th coi là m t ph ng pháp ph bi n nh t và v n có
th áp ng và v n có th áp ng m c chính xác c n thi t, công vi c ó ph
thu c r t nhi u vào ng i phân tích nh, k c kinh nghi m chuyên môn , ki n th c
nh, ki n th c b n ...
* Nh÷ng vÊn ®Ò vÒ kü thuËt
TiÕp cËn hÖ thèng trong ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t
- C¸c dÊu hiÖu ph©n tÝch ® îc ph¸t hiÖn trùc tiÕp (direct signatures):
Trªn t liÖu ¶nh viÔn th¸m trong nhiÒu tr êng hîp cã thÓ gióp ph©n biÖt ® îc
trùc tiÕp c¸c ®èi t îng, ®Æc biÖt lμ ®èi víi ¶nh tû lÖ lín (¶nh m¸y bay, ¶nh vÖ tinh tØ
lÖ lín) hay víi nh÷ng c¶nh quan ®Þa lý mμ ë ®ã ®èi t îng cã kÝch th íc vμ quy m«
lín (nh vïng ®« thÞ cña c¸c n íc ph¸t triÓn, ®Êt n«ng nghiÖp ë nhiÒu n íc ch©u
¢u,...). Tuy nhiªn, trong phÇn lín c¸c t liÖu viÔn th¸m, viÖc ph©n biÖt c¸c ®èi t îng
cÇn thiÕt ph¶i cã sù tiÕp cËn hÖ thèng. Khi ®· ph©n tÝch ® îc c¸c dÊu hiÖu trªn ¶nh,
ng êi gi¶i ®o¸n ph¶i kÕt hîp víi c¸c kiÕn thøc chuyªn m«n vμ c¸c kiÕn thøc kh¸c ®Ó
suy luËn, néi suy, lý gi¶i ®Ó t×m ra c¸ch tr¶ lêi ®óng c¸c c©u hái: t¹i sao nh v©y? §ã
lμ c¸i g×? VÝ dô: sù x¾p xÕp th¼ng hμng cña 2 hμng c©y ®éc lËp, c¸c ®Æc ®iÓm d©n c
trªn kho¶ng c¸ch dμi sÏ lý gi¶i cho sù tån t¹i mét con ® êng ë gi÷a. C¸c ®iÓm cã
thùc vËt ph¸t triÓn ph©n bè theo nh÷ng quy luËt nhÊt ®Þnh ë gi÷a vïng ®ång b»ng sÏ
lý gi¶i cho sù tån t¹i c¸c lμng xãm, tô ®iÓm d©n c n«ng th«n ë c¸c vïng canh t¸c
lóa n íc.
- Ch×a kho¸ tiªu biÓu (Selective Key): lμ tËp hîp c¸c dÊu hiÖu tiªu biÓu nhÊt
cho mét ®èi t îng, mét khu vùc.
- Ch×a kho¸ lo¹i trõ (Elimination Key): lμ mét sè dÊu hiÖu kh¸c th êng so
víi c¸c dÊu hiÖu tiªu biÓu. Sù tån t¹i cña c¸c dÊu hiÖu nμy lμ do sù xuÊt hiÖn cña
mét sè ®èi t îng kh¸c hoÆc do nh÷ng nhiÔu tù nhiªn hoÆc nh©n t¸c. VÝ dô: ë gi÷a
c¸c c¸nh ®ång lóa cã tån t¹i c¸c ®iÓm trång mμu hoÆc c¸c m¶ng trång c©y c«ng
nghiÖp hoÆc cã c¸c ®iÓm d©n c , c¸c khu vùc nghÜa ®Þa.
- Ch×a kho¸ t¸ch biÖt (Selected Key): lμ sù lùa chän ®Ó t×m ra dÊu hiÖu ®Æc
thï nhÊt cho mét ®èi t îng, mét hiÖn t îng cÇn ph©n biÖt vÝ dô: sù kh¸c biÖt cña
m¹ng l íi thuû v¨n .
Trong qu¸ tr×nh ph©n tÝch hÖ thèng, ph¶i cã sù hiÓu biÕt kü vÒ khu vùc, vÒ ®Æc
®iÓm ®èi t îng vμ nh÷ng t¸c ®éng tù nhiªn, nh©n t¸c lμm thay ®æi c¸c dÊu hiÖu, sù
suy gi¶i logic lμ rÊt cÇn thiÕt, gióp cho ng êi gi¶i ®o¸n ® a ra kÕt qu¶ ®óng nhÊt.
Trong viÖc ph©n tÝch hÖ thèng cÇn thiÕt ph¶i ph¸t hiÖn ra c¸c kiÓu ch×a kho¸ gi¶i
®o¸n .
147
- Tæ hîp lo¹i film vμ filter
ViÖc nghiªn cøu tæ hîp film - filter ®Ó t¹o thμnh ¶nh lμ mét c«ng viÖc rÊt quan
träng trong gi¶i ®o¸n. Trong phÇn ®Çu cña ch ¬ng ®· ®Ò cËp ®Õn c¸c c¬ chÕ t¹o
mμu, läc mμu, c¸c d¶i sãng vμ tÝnh chÊt cña ®èi t îng tù nhiªn. C¸c th«ng tin khai
th¸c ® îc tõ ¶nh cã thÓ kh¼ng ®Þnh cho tÝnh chÊt cña ®èi t îng khi kÕt hîp chÆt chÏ
víi c¸c th«ng tin vÒ film - filter. VÝ dô: mμu ®á magenta trªn tæ hîp B-G-R th× chØ
cã thÓ ®Æc tr ng cho tÝnh chÊt thùc vËt (liªn quan ®Õn Chlorophyl trong l¸ c©y).
Th«ng tin ®a thêi gian (Multitemporal data)
C¸c th«ng tin vÒ thêi vô lμ rÊt quan träng trong ph©n tÝch ¶nh. C¸c th«ng tin
nμy cã liªn quan ®Õn sù biÕn ®æi tÝnh chÊt ¶nh cña c¸c ®èi t îng. C¸c th«ng tin ®ã
lμ: thêi vô gieo trång, ®é thuû v¨n, thêi vô t¨ng tr êng cña c©y cèi trong n¨m (ra
hoa, kÕt tr¸i, qu¶ chÝn, thu ho¹ch xong, l¸ vμng, l¸ rông, mäc l¸ míi…). Ngoμi ra
mét sè ®Æc ®iÓm kh¸c cña ®èi t îng còng biÕn ®æi theo tÝnh mïa vô. VÝ dô: s«ng cã
n íc, c¹n n íc, n íc s«ng cã phï sa hay kh«ng cã hoÆc Ýt phï sa, ®Êt kh« hoÆc ®Êt
ít...
Sù thay ®æi tÝnh chÊt ¶nh cña ®èi t îng ® îc thÓ hiÖn chñ yÕu ë ®é s¸ng vμ
mμu s¾c bÞ thay ®æi.
TØ lÖ ¶nh lμ yÕu tè ®Çu tiªn cÇn ® îc quan t©m ®Õn trong c«ng viÖc gi¶i ®o¸n.
TØ lÖ ¶nh cã liªn quan ®Õn kÝch th íc cña c¸c ®èi t îng vμ ®é ph©n gi¶i - hay kh¶
n¨ng t¸ch biÖt c¸c ®èi t îng tõ ¶nh. C¸c lo¹i tØ lÖ ¶nh th«ng dông (b¶ng 8.2).
B¶ng 8.2: B¶ng tû lÖ c¸c lo¹i ¶nh
TØ lÖ DiÖn tÝch mét ¶nh Ghi chó
(Km x Km)
- ¶nh m¸y bay: Chôp víi èng kÝnh trªn ¶nh
1 : 30000 29,9 x 29,9 152mm
1 : 20000 27,6 x 27, 6 152mm
1 : 80000 18,4 x 18, 4 152mm
1 : 65000 14,9 x 14,9 35mm
1 : 58000 13,8 x 13, 8
1 : 40000 9,2 x 9, 2
1 : 24000 5,5 x 5, 5
1 : 20000 4,6 x 4, 6
1 : 15840 3,6 x 3, 6
1 : 6000 1,4 x 1, 4 Tuú thuéc ®é phãng tõ film gèc ë
tØ lÖ
- ¶nh vÖ tinh LANDSAT:
185 x 185 1: 3.106
1 : 106
Tuú thuéc ®é phãng tõ film gèc ë
- ¶nh SPOT:
148
- 1: 106 60 x 60 tØ lÖ
1: 3.106
X¸c ®Þnh hÖ thèng ph©n lo¹i (Classification System)
X¸c ®Þnh hÖ thèng ph©n lo¹i trong ph©n tÝch ¶nh nghÜa lμ x¸c ®Þnh hÖ thèng
chó gi¶i cho b¶n ®å hoÆc s¬ ®å mμ ng êi ph©n tÝch sÏ thiÕt lËp tõ ¶nh, ®©y lμ c«ng
viÖc hÕt søc quan träng.
Cã hai c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh hÖ thèng ph©n lo¹i lμ:
- ChØ tiªu ph©n lo¹i cña b¶n ®å chuyªn ®Ò g×? TØ lÖ nμo? Sè ®¬n vÞ b¶n ®å cÇn
x¸c ®Þnh?
VÝ dô: trªn thÕ giíi hay sö dông hÖ thèng ph©n lo¹i cña Mü US65 cho
viÖc thμnh lËp b¶n ®å sö dông ®Êt , ë ViÖt Nam th× dïng hÖ thèng cña tæng côc ®Þa
chÝnh ( nay lμ Bé tμi nguyªn m«i tr êng).
- Kh¶ n¨ng ph©n biÖt c¸c ®èi t îng trªn ¶nh.
Kh¸i niÖm ®¬n vÞ b¶n ®å nhá nhÊt (Minimum mapping unit - MMU) ® îc ¸p
dông ®Ó cã thÓ x©y dùng ® îc b¶n ®å cã ®é chi tiÕt cao nhÊt. §«i khi, do tØ lÖ vμ yªu
cÇu cña b¶n ®å mμ ng êi ph©n tÝch buéc ph¶i lo¹i bá c¸c chi tiÕt, kh¸i qu¸t ho¸ song
vÉn ®¶m b¶o tÝnh chÊt c¸c ®¬n vÞ vμ ®¸p øng ® îc vÒ néi dung b¶n ®å, ph ¬ng ph¸p
nμy cÇn ® îc phèi hîp chÆt chÏ víi c¸c nguyªn t¾c cña tõng chuyªn m«n ®Ó ® a ra
® îc kÕt qu¶ hoμn h¶o. VÝ dô khi gi¶i ®o¸n ®Þa chÊt, ®Þa m¹o, l©m nghiÖp,... viÖc
kh¸i qu¸t hãa lμ hÕt søc cÇn thiÕt.
ChuÈn bÞ ¶nh t liÖu
Tr íc khi gi¶i ®o¸n cÇn ph¶i chuÈn bÞ ¶nh ®ª ph©n tÝch cã hiÓu qu¶ nhÊt, mét
sè c«ng viÖc ph¶i thùc hiÖn gåm cã:
- ChuÈn bÞ ¶nh m¸y bay
X¸c ®Þnh vïng chång phñ, xÕp ¶nh theo tuyÓn, x¸c ®Þnh h íng thuËn cho viÖc
®äc hiÖu øng lËp thÓ. X¸c ®Þnh vïng cã ®é lÖch Ýt nhÊt ®Ó gi¶i ®o¸n (gäi lμ vïng hiÖu
qu¶ - effective area), x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm trªn ¶nh ¶nh vμ trªn b¶n ®å c¬ së (Base
map) ®Ó dÔ dμng vÏ hoÆc n¾n chØnh sau. Vïng hiÖu qu¶ ® îc x¸c ®Þnh b»ng bèn
®o¹n th¼ng nèi víi nhau, lÊy vÝ dô chia c¸c vïng phñ chång.
- ChuÈn bÞ ¶nh vÖ tinh
C¸c c«ng viÖc cÇn chuÈn bÞ gåm cã: b¶n ®å c¬ së vïng ®Ó ®iÒu vÏ hoÆc n¾n
chØnh. Trªn b¶n ®å c¬ së cã c¸c yÕu tè ®Þa h×nh c¬ b¶n, c¸c ®iÓm n¾n, hÖ thèng s«ng
suèi chÝnh, mét sè ®iÓm hμnh chÝnh chñ yÕu trong khu vùc. X¸c ®Þnh tr êng cña
¶nh, ®Æt ¶nh theo h íng B¾c Nam. Ngoμi ra, ph¶i chuÈn bÞ giÊy can ®óng tiªu
149
- chuÈn, t¹o b¶n ®å ngay trªn giÊy can vμ trong qu¸ tr×nh gi¶i ®o¸n cã thÓ ®iÒu vÏ vμ
n¾n chØnh c¸c kÕt qu¶ gi¶i ®o¸n ngay trªn giÊy can.
ThiÕt bÞ gi¶i ®o¸n ¶nh
- ThiÕt bÞ gi¶i ®o¸n ¶nh m¸y bay
CÇn chuÈn bÞ kÝnh lËp thÓ vμ luyÖn kh¶ n¨ng nh×n ®Ó cã hiÖu øng lËp thÓ. §Ó
luyÖn m¾t, tr íc hÕt cÇn nh×n víi cÆp h×nh kiÓm tra.
Cã nhiÒu lo¹i kÝnh lËp thÓ tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p. KÝnh lËp thÓ ®¬n gi¶n chØ
cã cÆp kÝnh dïng ®Ó nh×n chø kh«ng ®o ® îc ®é cao. KÝnh lËp thÓ cã thÓ ®o ® îc ®é
cao th êng cã ®é phãng ®¹i lín h¬n (2 - 4) vμ cã th íc thÞ sai. KÝnh lo¹i nμy ® îc
gäi lμ kÝnh lËp thÓ g ¬ng (Minor Stereoscope). Lo¹i kÝnh lËp thÓ cã ®é chÝnh x¸c
cao h¬n vμ cã ®é phãng ®¹i cao h¬n nhiÒu (2,5 - 10 lÇn hoÆc 20 lÇn) ® îc gäi lμ
kÝnh lËp thÓ phãng ®¹i (Zoom Stereoscope) hoÆc cã thªm c¶ bé phËn ®Ìn räi s¸ng
(Lightable and Zoom Stereoscope) ë c¸c bé phËn chuyªn m«n lo¹i kÝnh lËp thÓ
th êng cã g¾n thªm bé phËn n¾n vμ vÏ lªn b¶n ®å gäi lμ m¸y lËp thÓ phãng ®¹i
chuyÓn vÏ (Stereo – Zoom Transferscope). PhÇn tiÕp theo sÏ giíi thiÖu vÒ mét sè
thiÕt bÞ gi¶i ®o¸n ¶nh.
ThiÕt bÞ gi¶i ®o¸n ¶nh phôc vô c¸c chøc n¨ng yªu cÇu khi gi¶i ®o¸n ®ã lμ:
1) ThiÕt bÞ nh×n
2) ThiÕt bÞ ®o ®¹c ¶nh
3) ThiÕt bÞ chuyÓn ®æi
150
- C¸c thiÕt bÞ nh×n
Môc ®Ých cña viÖc dïng thiÕt bÞ nh×n ®Ó t¹o mét ¶nh næi. Nguyªn lý t¹o ¶nh
næi lμ khi chóng ta cã 2 m¾t vμ nh×n mét ®èi t îng kh«ng gian tõ hai ®iÓm nh×n
kh¸c nhau. §iÒu ®ã t¹o ra mét nhËn thøc s©u vÒ vËt vμ hai m¾t cho chóng ta kh¶
n¨ng nh×n vËt tõ hai phÝa nh mét ¶nh næi.
Khi hai tÊm ¶nh hμng kh«ng chôp phñ chång nªn nhau, ®iÓm phñ chång cã thÓ
® îc nh×n tõ hai vÞ trÝ kh¸c nhau (vÞ trÝ chôp tr íc vμ vÞ trÝ chôp sau). B»ng viÖc
nh×n tõ hai vÞ trÝ chôp kh¸c nhau cho phÐp t¹o ra mét ¶nh næi stereo. H×nh 8.4 minh
häa 2 ¶nh dïng ®Ó kiÓm tra kÝnh lËp thÓ vμ kh¶ n¨ng nh×n næi cña 1 cÆp hai ¶nh kh¸c
nhau nh×n b»ng 2 m¾t..
H×nh 8.4: KiÓm tra nh×n Stereo (theo Courtesy Zeis,Inc.)
Víi 2 h×nh ë trªn, ng êi gi¶i ®o¸n ph¶i thö vμ ®iÒu tiÕt m¾t ®Ó kh¶ n¨ng nh×n
lËp thÓ ® îc chÝnh x¸c vÞ trÝÓtªn d íi theo chiÒu th¼ng ®øng cña c¸c h×nh cã sè thø
tù kh¸c nhau tõ 1 ®Õn 8.
ThiÕt bÞ nh×n cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau ® îc liÖt kª d íi ®©y:
a) stereoscope thÊu kÝnh
b) stereoscop g ¬ng
a) stereoscop g ¬ng cÇu tay
b) interpreterscope
C¸c thiÕt bÞ ®o ¶nh
ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n nhÊt dïng ®Ó ®o kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm trªn ¶nh lμ l íi.
ThiÕt bÞ hiÖn ®¹i h¬n lμ thiÕt bÞ sè hãa täa ®é ®iÖn tö. Ngoμi ra cßn cã thiÕt bÞ ®o
mang tªn planimeter. H×nh 8.6 lμ minh häa l íi ®o ®Æt trªn ¶nh m¸y bay ®Ó ®o diÖn
151
- tÝch c¸c ®èi t îng gi¶i ®o¸n. H×nh 8.7 lμ thiÕt bÞ sè hãa ®iÖn tö, dïng ®Ó sè ho¸ c¸c
®èi t îng trªn ¶nh hμng kh«ng.
C¸c thiÕt bÞ chuyÓn ®æi
ThiÕt bÞ chuyÓn ®æi nh»m phãng to thu nhá ¶nh. ThiÕt bÞ cã thÓ kÓ ra lμ thiÕt bÞ
phãng vμ chuyÓn ®æi (Zoom transfering)- h×nh 8.8, thiÕt bÞ ph©n tÝch vμ chuyÓn ®æi
kÕt hîp t¹o mμu (Color additive viewer), thiÕt bÞ nèi víi m¸y tÝnh kÕt hîp vidio ®å
häa (h×nh 8.9).
H×nh 8.5: Mét sè kiÓu kÝnh soi kh¸c nhau: a) steoreocope thÊu kÝnh; b) Steoreoscope
g ¬ng c) Steoreos cope g ¬ng bá tói; d) interpreterscope (Theo Wild Heerbrugg)
H×nh 8.6: L íi phñ ®o ®¹c H×nh 8.7: ThiÕt bÞ sè hãa täa ®é ®iÖn tö
trªn kh«ng ¶nh (Theo Courtesy Numowics corp)
152
- H×nh 8.8: Thiªt bÞ phãng vμ chuyÓn H×nh 8.9: Thiªt bÞ m¸y tÝnh
®æi kÕt qu¶ gi¶i ®o¸n video - ®å häa
- ThiÕt bÞ gi¶i ®o¸n ¶nh vÖ tinh
Dông cô ®Ó gi¶i ®o¸n th êng ®¬n gi¶n nh kÝnh lóp, cßn lo¹i dông cô phøc t¹p
h¬n lμ m¸y tæng hîp mμu (Color additive Viewer) dïng ®Ó t¹o nªn c¸c tæ hîp mμu
kh¸c nhau tõ phim ®en tr¾ng cña c¸c band phæ riªng biÖt. Th«ng th êng, tæ hîp mμu
® îc t¹o nªn tõ 3 band phæ, song còng cã thÓ dïng 4 band víi m¸y tæng hîp mμu ®a
phæ (Color additive viewer).
§ a th«ng tin chuyªn ®Ò lªn b n c s :
Khi gi¶i ®o¸n xong, ph¶i ® a th«ng tin chuyªn dÒ lªn b¶n ®å c¬ së, yªu cÇu
cña b¶n ®å c¬ së lμ:
- Cã c¸c th«ng tin c¬ b¶n vÒ khu vùc: ®Þa h×nh, ®Þa danh..
- T l thích h p a lên ó các thông tin phân tích t nh
- H th ng t a thi t l p theo t a a lý tiêu chu n.
- Thông tin trên b n c s c in v i màu sáng nh m t n n khi v
b n chuyên s làm n i rõ các thông tin phân tích t nh. Thông th ng v i
b n a hình t l 1/50.000, 1/100.000, 1/250.000, nh ng b n c s c
thành l p cho phép nâng cao chính xác c a k t qu gi i ®o¸n. V i vi c nghiên
c u bi n, các h i t l 1/50.000 - 1/500.000 c xem là nh ng h i c s .V i
h chi u UTM cho phép ù chuy n các thông tin phân tích c lên b n c s ,
c bi t là khi thành l p b n r ng (Murai, 1993).
153
- Các ph ng pháp chuy n thông tin lên b n c s bao g m:
- H a l i: s d ng bàn sáng chuy n thông tin phân tích t nh lên b n
c s . Tr ng h p n y có s d ng ph ng pháp n n ch nh t ng ph n tr¸nh
nh ng sai l ch gi a nh và b n (do s in phun nh)
H×nh 8.10: ¶nh vÖ tinh Landsat tØnh Hoμ B×nh (10/11/2000).
H×nh 8.11: B¶n ®å Sö dông ®Êt tØnh Hoμ B×nh gi¶i ®o¸n tõ ¶nh 8.10.
154
- - Chi u quang h c : s d ng m¸y chi u (nh t¸c d ng c a c¸c th u kÝnh và
g ng ). Khichuy n k t qu ph©n tÝch lªn b¶n ®å, th ng s d ng máy chuy n v
(zoom tranfer scope) hay m¸y chi u g ng (micro projector).
- Chuy n theo h th ng l i: v h th ng l i lªn nh và chuy n th«ng tin
theo l ic ab n c s .
- S d ng m¸y o v nh d ng plotter chuy n th«ng tin lªn b n c s ,
(m¸y photogrametric plotter).
8.2. Xö lý ¶nh sè (Digital Image Processing)
Xö lý ¶nh sè lμ sù ®iÒu khiÓn vμ ph©n tÝch c¸c th«ng tin ¶nh d¹ng sè víi sù trî
gióp cña m¸y tÝnh. Xö lý ¶nh sè lμ mét c«ng viÖc rÊt quan träng trong viÔn th¸m vμ
cã vai trß t ¬ng tù nh ph©n tÝch ¶nh b»ng m¾t. Xö lý ¶nh sè ®· ® îc b¾t ®Çu tõ
nh÷ng n¨m 1960 víi mét sè l îng h¹n chÕ c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu. ChØ tõ 1972
khi vÖ tinh LANDSAT ® îc phãng lªn th× xö lý ¶nh sè míi ® îc ph¸t triÓn mét c¸ch
réng r·i. Th«ng th êng xö lý ¶nh sè ¸p dông cho t liÖu vÖ tinh song còng cã thÓ ¸p
dông cho t liÖu thu ® îc tõ m¸y bay. Yªu cÇu c¬ b¶n lμ nguån t liÖu ph¶i ë d¹ng
sè vμ th«ng th êng lμ ® îc t¹o tõ ph ¬ng ph¸p chôp quÐt scanning. Tr íc ®©y,
ph ¬ng ph¸p xö lý sè ® îc ¸p dông h¹n chÕ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n c¬ b¶n lμ
gi¸ thμnh m¸y tÝnh vμ phÇn mÒm qu¸ ®¾t. HiÖn nay, do gi¸ thμnh m¸y tÝnh thÊp dÇn
vμ phÇn mÒm cμng ® îc ph¸t triÓn nhiÒu, nguån t liÖu sè l¹i rÊt ®a d¹ng nªn kü thËt
xö lý ¶nh sè ngμy cμng ® îc ¸p dông réng r·i - ®Æc biÖt lμ ® îc kÕt hîp chÆt chÏ víi
viÖc xö lý hÖ th«ng tin ®Þa lý - GIS. Trong c¸c phÇn mÒm xö lý, sù ph¸t triÓn cña
c«ng nghÖ tin häc cho phÐp ¸p dông nhiÒu phÐp tÝnh to¸n tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p
víi tèc ®é rÊt cao. PhÇn tr×nh bμy d íi ®©y chØ ®Ò cËp ®Ôn c¸c kü thuËt biÔn ®æi vμ
khai th¸c th«ng tin tõ t liÖu viÔn th¸m d¹ng sè (digital).
8.2.1. C¸c khu«n d¹ng ¶nh sè
Trong viÔn th¸m, tuú theo sù bè trÝ t«ng tin cña tõng pxel cña c¸c kªnh phæ
kh¸c nhau mμ ng êi ta chia ra 3 lo¹i khu«n d¹ng ¶nh chÝnh lμ (h×nh 8.12)
- BIL : th«ng tin cña tõng kªnh ph©n bè theo tõng hμng pixel xen kÏ
- BSQ: th«ng tin cña tõng kªnh bè trÝ lÇn l ît theo tõng hμng
- BIP : th«ng tin cña c¸c kªnh bè trÝ xen kÏ theo lÇn l ît tõng pixel
Yªu cÇu cña c¸c phÇn mÒm xö lý ¶nh sè lμ ph¶i ®äc vμ xö lý ® îc c¸c khu«n
d¹ng d÷ liÖu sè.
8.2.2. C¸c kü thuËt xö lý ¶nh sè
Cã nhiÒu kü thuËt kh¸c nhau, song cã thÓ tËp trung thμnh 4 nhãm chÝnh:
155
- 1. C¸c kü thuËt t¨ng c êng chÊt l îng ¶nh (image enhancement)
2. C¸c kü thuËt t¸ch chiÕt th«ng tin (information extraction)
3. C¸c kü thuËt ph©n lo¹i ¶nh ( image classification).
4. C¸c kü thuËt chØnh söa, kh«i phôc h×nh ¶nh (image restoration)
Nh÷ng vÊn ®Ò ® îc tr×nh bμy sÏ chØ ®Ò cËp ®Õn c¸c nguyªn lý c¬ b¶n chø
kh«ng ®i s©u vμo khÝa c¹nh to¸n häc.
8.2.2.1 C¸c kü thuËt biÕn ®æi, chØnh söa ¶nh
Lμ viÖc ph¸t hiÖn vμ kh«i phôc l¹i c¸c phÇn h×nh ¶nh bÞ tèi do qu¸ tr×nh quÐt,
thu nhËn vμ truyÒn h×nh ¶nh. Nguyªn nh©n c¸c lçi lμ do bÞ nhiÔu, do bÞ bá sãt th«ng
tin. Môc tiªu cña kü thuËt lμ kh«i phôc l¹i h×nh ¶nh gÇn nh h×nh ¶nh ban ®Çu - ®ã lμ
kü thËt cosmetic - söa ch÷a bªn ngoμi. Kü thuËt kh«i phôc h×nh ¶nh t ¬ng ®èi ®¬n gi¶n:
Kh«i phôc sù mÊt th«ng tin theo quy luËt
- Do mét band phæ cña LANDSAT cã 6 detector (con m¾t ®iÖn tö), mçi
detector cung cÊp th«ng tin cña 1 hμng trong qu¸ tr×nh quÐt hoÆc truyÒn, th«ng tin
cña mét trong 6 detector bÞ mÊt vμ hμng ®ã trë thμnh ®en v× mang gi¸ trÞ 0. Ph ¬ng
ph¸p kh¾c phôc lμ tÝnh gi¸ trÞ DN trung b×nh cña toμn c¶nh, gi¸ trÞ trung b×nh ®ã
® îc g¾n gi¸ trÞ DN cho hμng bÞ thiÕu b»ng c¸ch lÊy gi¸ trÞ trung b×nh gi÷a hμng
trªn vμ hμng d íi (tÝnh trßn sè). Tuy nhiªn viÖc kh«i phôc nμy chØ t¹o nªn ¶nh nh©n
t¹o chø kh«ng ph¶i ¶nh gèc.
- T ¬ng tù nh trªn, song trong tr êng hîp nμy hμng thø 6 l¹i chøa c¸c gi¸ trÞ
DN cao gÊp 2 lÇn gi¸ trÞ trung b×nh, tõ ®ã c¸c hμng nμy cã mμu tr¾ng. Ph ¬ng ph¸p
nμy x©y dùng ®å thÞ ph©n bè ®é s¸ng (Hystogram) cña 6 hμng trªn ¶nh, tÝnh gi¸ trÞ
trung b×nh trªn ®å thÞ (ë gi÷a) ®Ó g¾n cho hμng bÞ thiÕu. HoÆc cã thÓ so s¸nh gi¸ trÞ
trung b×nh vμ gi¸ trÞ ë gi÷a ®Ó t×m ra gi¸ trÞ phï hîp g¾n cho hμng bÞ thiÕu.
- Trong nhiÒu tr êng hîp cø c¸ch mét hμng l¹i cã phÇn ®Çu hoÆc cuèi cña mét
sè hμng tiÕp theo bÞ mÊt th«ng tin, lμm cho phÇn ®ã bÞ ®en, c¸ch kh¾c phôc còng
t ¬ng tù nh nh÷ng ph ¬ng ph¸p trªn.
§iÒu chØnh ¶nh h ëng cña khÝ quyÓn
Nh ë phÇn ®Çu ®· nªu, khÝ quyÓn cã ¶nh h ëng lín ®Õn qu¸ tr×nh quÐt vμ
truyÒn th«ng tin, lμm nhiÔu vμ sai lÖch c¸c th«ng tin thùc tÕ. VÝ dô bãng m©y vμ mÆt
n íc trªn ¶nh cã cïng gi¸ trÞ DN = 0 ë band 7. NhiÒu tr êng hîp nhiÔu do khÝ
quyÓn chØ ¶nh h ëng ®Õn band nμy mμ kh«ng ¶nh h ëng tíi band kh¸c. Kü thuËt ®Ó
chØnh gåm cã: chØnh theo hystogram cña tõng band, chØnh b»ng c¸c fitter (läc thÊp).
Ngoμi ra, cã thÓ kh¾c phôc b»ng c¸ch sö dông ¶nh phñ chång cña ¶nh kÕ tiÕp ®Ó lo¹i
bá m©y ë ¶nh tr íc.
156
- H×nh 8.12 : CÊu tróc c¸c khu«n d¹ng ¶nh chÝnh trong viÔn th¸m :
BSQ,BIL,BIP
HiÖu chØnh h×nh häc
Qu¸ tr×nh quÐt, truyÒn th«ng tin ®Ó ghi nhËn sÏ xuÊt hiÖn nhiÒu lo¹i h×nh mÐo
vÒ h×nh häc, cã hai hiÖn t îng mÐo chÝnh: mÐo kh«ng hÖ thèng vμ mÐo hÖ thèng.
- MÐo kh«ng hÖ thèng: lμ sù mÐo kh«ng æn ®Þnh vÒ mÆt h×nh häc, nguyªn
nh©n lμ do tèc ®é bay cña m¸y bay (hoÆc vÖ tinh), ®é cao, gãc nh×n cña thiÕt bÞ, d¶i
quÐt. §Ó n¾n chØnh sù mÐo kh«ng hÖ thèng, ph¶i cã hÖ thèng ®iÓm kiÓm tra d íi
mÆt ®Êt ®èi chiÕu ®Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c ® îc täa ®é c¸c ®iÓm trªn ¶nh, ®èi chiÕu
víi b¶n ®å vμ sö dông c¸c phÐp n¾n chØnh. KÕt qu¶ n¾n chØnh, ¶nh sÏ ® îc ® a vÒ
®óng kÝch th íc vμ vÞ trÝ ®Þa lý.
157
- - MÐo cã hÖ thèng: nguyªn nh©n cña mÐo hÖ thèng vÒ mÆt h×nh häc lμ do ¶nh
h ëng cña thiÕt bÞ. Qu¸ tr×nh quÐt, tèc ®é g ¬ng bÞ thay ®æi vμ ® êng bÞ kÐo v»n
xuèng. Nh vËy, theo mét quy luËt ®Òu, c¸c ® êng quÐt ®Òu bÞ mÐo gièng nhau khi
so s¸nh gi÷a phÇn träng t©m vμ phÇn hai c¹nh cña h×nh ¶nh. Mét hiÖn t îng kh¸c lμ
® êng quÐt bÞ kÐo lÖch vÒ mét phÝa. Sù lÖch hÖ thèng ®ã ® îc gäi lμ sù lÖch toμn
c¶nh - Panoramic distortion.
ViÖc kh¾c phôc c¸c hiÖn t îng lÖch hÖ thèng t ¬ng ®èi ®¬n gi¶n b»ng c¸ch
n¾n hÖ thèng theo ch ¬ng tr×nh phÇn mÒm trong m¸y tÝnh. Phim ¶nh sÏ ® îc in ra
sau khi xö lý n¾n hÖ thèng. Ngoμi ra ®Ó kh¾c phôc hiÖn t îng mÐo nμy, mμ nguyªn
nh©n lμ hÖ thèng quÐt ngang ng êi ta ®· chÕ t¹o hÖ thèng quÐt däc (nh trong
SPOT). Tuy nhiªn mçi hÖ th«ng ®Òu cã nh÷ng u nh îc ®iÓm riªng, khi quÐt däc l¹i
cã sù mÐo theo hμng däc.
b. T¨ng c êng chÊt l îng ¶nh
T¨ng c êng chÊt l îng ¶nh gåm nh÷ng kü thuËt xö lý kh¸c nhau nh»m thay
®æi c¸c gÝa trÞ DN cña ¶nh ban ®Çu nh»m ® a ra ¶nh míi víi c¸c gi¸ trÞ sè míi. Kü
thuËt t¨ng c êng cã thÓ ¸p dông cho tõng band riªng biÖt.
Kü thuËt lμm t¨ng ®é t ¬ng ph¶n (Contrast Enhancement)
Lμ kü thuËt rÊt phæ biÕn trong xö lý sè, nh»m lμm thay ®æi sù t ¬ng ph¶n trong
toμn c¶nh hoÆc trong tõng phÇn cña ¶nh. Kü thuËt lμm t¨ng ®é t ¬ng ph¶n cho phÐp
cung cÊp thªm nhiÒu th«ng tin bÞ bá sãt, ®Æc biÖt lμ ë c¸c vïng cã ®é s¸ng qu¸ thÊp
hoÆc qu¸ cao.
§Ó xö lý, h×nh ¶nh th êng ® îc ® a vÒ chÕ ®é 8 bit (256 cÊp ®é s¸ng) vμ ®é
s¸ng cña h×nh ¶nh thay ®æi tõ ®en (DN = 0) ®Õn tr¾ng (DN = 127). Trong thùc tÕ
h×nh ¶nh thu nhËn ® îc cã sù thay ®æi ®é s¸ng gi÷a DN cùc tiÓu (min) vμ DN cùc
®¹i (max) kh«ng ph¶i lμ toμn bé d¶i tõ 0 - 255, mμ chØ thay ®æi trong mét kho¶ng
nμo ®ã. VÝ dô: 60 - 158. Nh vËy th«ng tin trong c¸c d¶i 0 - 59 vμ 159 - 255 kh«ng
® îc sö dông. Kü thuËt t¨ng ®é t ¬ng ph¶n lμ kÐo dμi kho¶ng phæ gi÷a min vμ max.
C¸c gi¸ trÞ míi ® îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:
DN min
DN= * 255
(max min)
trong ®ã: DN - gi¸ trÞ sè trong ¶nh ch a xö lý;
MIN - gi¸ trÞ sè DN cùc tiÓu trong ¶nh ch a xö lý (= 60);
MAX - gi¸ trÞ sè DN cùc ®¹i trong ¶nh ch a xö lý (= 158);
DN’- gi¸ trÞ sè cña ¶nh míi.
158
nguon tai.lieu . vn
