Bài giảng địa tin học chuyển đổi ảnh tăng cường phổ

Tổng quanTăng cường chất lượng ảnh là quy trình làm cho ảnh dễ giải đoán hơn phục vụ cho 1 ứng dụng cụ thể.. Các phương pháp tăng cường chất lượng ảnh: 1.. Tăng cường bức xạ radiometric

SPECTRAL ENHANCEMENT

TĂNG CƯỜNG PHỔ

Tổng quan

Tăng cường chất lượng ảnh là quy trình làm cho ảnh

dễ giải đoán hơn phục vụ cho 1 ứng dụng cụ thể.

Các phương pháp tăng cường chất lượng ảnh:

1 Tăng cường bức xạ (radiometric enhancement)

- Linear Enhancement (tăng cường tuyến tính)

- Non Linear Enhancement (tăng cường phi tuyến)

2 Tăng cường không gian (Spatial Enhancement)

- Spatial filter (lọc không gian)

3 Tăng cường phổ (Spectral Enhancement)

- Vegetation indices (chỉ số thực vật) - Ảnh tỷ số

- Water indices (chỉ số nước) – LST…

4 Tăng cường thời gian (temporal Enhancement)

- Principle Component (phân tích thành phần chính)

 Ảnh tỷ sô

Loại cây Điều kiêên

chiếu sáng Kênh A Kênh B Ảnh tỷ sôCây rụng lá

 Ảnh tỷ sô

- Nếu mẫu số bằng 0, khi đó được quy đổi giá trị

mới là 1

- Giá trị của ảnh tỷ số cần được chuẩn hóa về chuẩn

8 bít hiển thị Hai công thức sau thường dùng để

chuẩn hóa dữ liệu ảnh tỷ số: Khoảng giá trị tỷ số

[1/255-1] được chuẩn hóa về [1-128]

Khoảng giá trị tỷ số 255] được chuẩn hóa

[1-về [128-255]

- Việc lựa chọn các kênh để lập ảnh tỷ số đòi hỏi

những hiểu biết và kinh nghiệm trong giải đoán ảnh viễn thám

1 Biến đổi số học

 Ứng dụng ảnh tỷ sô từ dữ liêệu Landsat đa phổ

STT Tỷ sô 2

1 B3/B1 Khoáng hay đất có chứa các oxit sắt

2 B3/B4 Yếu tô thực vâêt

3 B4/B2 Sinh khôi thực vâêt

4 B4/B3 Chỉ sô tỷ sô thực vâêt (Ratio Vegetation Index)

5 B5/B2 Tách biêêt giữa đất và nước

6 B7/B5 Đất có chứa khoáng sét, các khoáng chất

chứa nước

7 B1/B7 Làm nổi bâêt hydroxit quăêng nhôm

8 B5/B3 Làm nổi bâêt các khoáng chất dạng sét, đất sét

Biến đổi số học

Trong đó:

Ứng dụng: Dùng nhận biết vùng thực vật trên ảnh, NDVI càng cao, khu vực tập trung nhiều thực phủ

và thực phủ tươi tốt Và ngược lại

 NDVI

1 Biến đổi số học

 Các kênh phổ dùng cho NDVI

1 Biến đổi số học

NDVI = ( NIR - VR ) / ( NIR+VR )

 World NDVI nam 2001 – ảnh MODIS

1 Biến đổi số học

NDVI - ví dụ ImageNDVI

NDVI= ( NIR - VR ) / ( NIR+VR)

Giãn giá trị của NDVI

 -1.0 < NDVI < 1.0=> kéo dãn tuyến

tính cấp độ xám về khoảng cấp độ xám mong muôn (ví dụ 8 bit,…)

1 Biến đổi số học

Công dụng: Dùng tách những đối tượng nước trên ảnh NDWI đối với nước có giá trị >0 Giá trị <=0 tương ứng các vùng thực vật và đất.

Xác định giá trị bức xạ (radiance),

phản xạ (reflectance)Ảnh landsat 7:

Các giá trị trong công thức có thể tra trong file

metadata của ảnh landsat tương ứng

Xác định giá trị bức xạ (radiance),

phản xạ (reflectance)Ảnh landsat 7:

Các giá trị trong công thức có thể tra trong file

metadata của ảnh landsat tương ứng

K/c từ trái đất đến mặt trời (tra bảng)

Radiance value

Góc thiên đỉnh mặt trời – solar zenith angle = 90 độ - sun elevation angle

Bức xạ khí quyển

(tra bảng)

Xác định giá trị bức xạ (radiance), phản xạ (reflectance)

Xác định giá trị bức xạ (radiance), phản xạ (reflectance)

Landsat 8 ???? (bài tập về

nhà)

Land surface temperature

Landsat 8, sử dụng bảng tra trong metadata

Ảnh binary (ảnh logic)

 Có giá trị 0 hoặc 1 ( hoặc False / True)

 Logical Operator: NOT, AND, OR, XOR

 Có thể dùng để tạo các vùng mới

◦ (Broad-leave Tree) OR (Conifer Tree) -> Forest

◦ (Bare-land) AND (Steep Area) -> Slope Failure Area

2 Biến đổi logic

Ứng dụng của Ảnh Logic

 ROI (Region of Interest)

◦ Định nghĩa một vùng chuẩn bị cho các phép tóan

 tính các thông sô thông kê statistics

 định nghĩa lớp (Class definition)

 Ảnh mặt nạ (Mask Image, ví dụ Cloud Mask, Land Mask

… )

◦ 0 : False ; Not 0 ( usually 255 ) : True

2 Biến đổi logic

Ví dụ về masking

AND