Bài giảng địa tin học tiền xử lý ảnh viễn thám

Hiệu chỉnh bức xạĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử Dữ liệu bị lỗi: Mất dòng ảnh, Vệt dòng ảnh, và Nhiễu ngẫu nhiên Hiệu chỉnh bức xạ: xác định sai khác giữa cường độ bức xạ trước và

Trang 1

TIỀN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

Trang 2

NỘI DUNG

1. Hiệu chỉnh bức xạ

2. Hiệu chỉnh hình học

3. Các phương pháp nắn chỉnh hình học ảnh 2 chiều

Trang 3

Địa hình Góc chiếu mặt trời Hấp thụ

Tán xạ

Trang 4

1 Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quang

Hiệu ứng Vignetting

Trang 6

Độ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử

Dữ liệu bị lỗi: Mất dòng ảnh, Vệt dòng ảnh, và Nhiễu ngẫu nhiên

Hiệu chỉnh bức xạ: xác định sai khác giữa cường độ bức xạ trước

và sau sensor

Trang 7

Mất dòng ảnh

- Nguyên nhân: bộ tách sóng của

mảng tuyến tính không hoạt động hoặc bị lỗi

- Kết quả: mất một hoặc nhiều dòng

ảnh (BV trên dòng bị mất = 0)

- Hiệu chỉnh:

- Tính trị trung bình BV của các dòng ảnh  xác định dòng bị ảnh hưởng

- BV của pixel trên dòng bị mất = TB

BV các pixel xung quanh

Trang 8

- Kết quả: dòng quét của bộ tách

sóng lỗi sẽ sáng hơn hoặc tối hơn

- Hiệu chỉnh:

- BV trên vệt ảnh bằng trị trung bình pixel xung quanh

- Chuẩn hóa Histogram dựa trên

histogram của các bộ tách sóng khác trên cùng một mảng tuyến tính

- …

Trang 9

SLC-Off

“Gap-Filled” Image

Trang 10

Nhiễu ngẫu nhiên

- Nguyên nhân: sai số trong truyền

dữ liệu hoặc bị gián đoạn tạm thời

- Kết quả: tạo các điểm sáng hoặc

sậm đen trên ảnh

- Hiệu chỉnh: sử dụng cửa sổ lọc

(lọc tần số không gian)

Trang 11

Địa hình và góc chiếu mặt trời

Bóng chói

- Nguyên nhân: cường độ

chiếu và góc chiếu của

mặt trời

- Hiệu ứng: giống vigneting

- Hiệu chỉnh: ước tính

đường cong bóng râm 

phân tích chuỗi Fourier 

loại bỏ thành phần tần số

cao

Trang 12

Bóng râm

- Nguyên nhân: địa hình (đồi núi, khu nhà cao tầng,…)

- Hiệu ứng: che khuất nguồn bức xạ hoặc phản xạ

- Hiệu chỉnh: DEM, tọa độ vệ tinh (góc giựa tia bức xạ và

vector trực giao với bề mặt địa hình)

Trang 13

Bóng râm

Trang 14

Góc chiếu mặt trời

- Nguyên nhân: cường độ và góc chiếu của mặt trời

- Hiệu ứng: ảnh chụp cùng khu vực vào các mùa khác nhau

sẽ có cường độ chiếu sáng khác nhau

- Hiệu chỉnh: dựa trên góc tới của mặt trời

Trang 15

Ảnh hưởng của khí quyển

Trang 16

Các phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyển

PP sử dụng hàm truyền bức xạ (Radiative transfer equation)

Hàm lượng bụi khí quyển (aerosol)  gần hồng ngoại &A’S” & hơi nước

(water vapor)  hồng ngoại nhiệt phải ước tính

PP sử dụng dữ liệu thực mặt đất (method with Ground truth data)

So sánh giá trị đã biết của đối tượng với giá trị cho trên ảnh (kết quả chính xác nhưng chỉ áp dụng ở vị trí và mùa tương ứng

Các phương pháp khác

Dùng sensor đặc biệt đo aerosol & water vapor density đồng thời với sensor thu ảnh ⇒ hiệu chỉnh ngay khi bay chụp

Trang 17

Hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyển

Trang 18

2 Hiệu chỉnh hình học

Nguyên nhân gây biến dạng hình học

- Nội sai: tính chất hình học của bộ cảm biến

- Ngoại sai: vị thế của vật mang và hình dáng của vật thể (địa hình)

Trang 19

Các biến dạng hình học do nội sai

Trang 20

Các biến dạng hình học do ngoại sai

Trang 22

Chọn PP (Selection of method)

chiếu hay tính chất hình học của sensor

đa thức tương quan giữa hệ tọa độ ảnh & hệ tọa độ quy chiếu chuẩn (PP số bình phương NN) (bậc của đa thức; số điểm khống chế & phân bố )

loại trừ nội sai, sau đó dùng đa thức bậc thấp loại SS còn lại (±1 pixel)

Trang 24

Chọn điểm khống chế mặt đất: bản đồ địa hình

Trang 25

Quan hệ giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ địa lý

Trang 26

Ảnh gốc

Ảnh đã hiệu chỉnh

Chọn điểm GCP

Trang 27

Trang 28

3 Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Quan hệ giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ địa lý

Trang 29

Các hàm chuyển đổi

Trang 30

Các hàm chuyển đổi

Trang 31

Nắn chỉnh hình học ảnh

Trang 32

Các biến dạng hình học cơ bản

Trang 33

Hàm chuyển đổi Affine

Trang 34

Hàm chuyển đổi Helmert

Trang 35

Sai số trung phương

Trang 36

Sai số nắn chỉnh hình học phụ thuộc vào tập điểm GCPs

Trang 37

Tái chia mẫu (resampling)

Trang 38

Nội suy (interpolating)

Trang 39

Nội suy (interpolating)

Trang 40

So sánh 3 phương pháp nội suy

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	6,11 MB