Bài giảng Địa tin học - Tiền xử lý ảnh viễn thám

B MÔN Đ A TIN H C Ị Ộ Ọ

TI N X LÝ NH VI N THÁM TI N X LÝ NH VI N THÁM

Ề Ử Ề Ử

Ả Ả

Ễ Ễ

Ộ

ỘN I DUNG N I DUNG

ứ

1. Hi u ch nh b c x ạ ỉ ệ 2. Hi u ch nh hình h c ọ ỉ ệ 3. Các ph ắ ươ

ng pháp n n ch nh hình h c nh 2 chi u ọ ả ề ỉ

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

Hi u ch nh b c x ỉ Hi u ch nh b c x ỉ ứ ứ ệ ệ ạ ạ

Vignetting

CB quang

Uncertain detector

CB quang đi nệ

Đ nh y ạ ộ c a c m ủ ả bi nế

Đ a hình

ị

ặ

Góc chi u m t tr i ặ ờ

ế

Đ a hình và góc chi u m t ế tr iờ

H p thấ

ụ

ng c a nh h Ả ủ ưở t ng khí quy n ể ầ

Tán xạ

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

Đ nh y - B c m bi n quang ộ ả Đ nh y - B c m bi n quang ộ ả ế ế ạ ạ ộ ộ

Hi u ng Vignetting ệ ứ

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

Đ nh y - B c m bi n quang ộ ả Đ nh y - B c m bi n quang ộ ả ế ế ạ ạ ộ ộ

nq

Hi u ch nh vigneting theo mô hình cos ệ ỉ

nh g c ả ố ả nh k t qu ế ả

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

ế ế

ng đ b c x tr

c

ạ ạ ỉ ộ ả ộ ả ứ ạ

ị

ữ ườ

ộ ứ ạ ướ

Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ệ ử ộ Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ệ ử ộ Hi u ch nh b c x : xác đ nh sai khác gi a c ệ và sau sensor

D li u b l

i: M t dòng nh, V t dòng nh, và Nhi u ng u nhiên

ữ ệ

ị ỗ

ệ

ễ

ả

ẫ

ấ

Maát doøng aûnh

Veät doøng aûnh

Nhieãu

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ ả ệ ử ệ ử ế ế ạ ạ ộ ộ

ấ

ả

M t dòng nh -

-

ặ

ấ

-

ệ

ỉ

Nguyên nhân: b tách sóng c a ủ ộ m ng tuy n tính không ho t đ ng ế ạ ộ ả ho c b l i ặ ị ỗ K t qu : m t m t ho c nhi u ề ộ ả ế dòng nh (BV trên dòng b m t = ị ấ ả 0) Hi u ch nh: -

ủ

ị

ngưở ủ

ị ấ

Tính tr trung bình BV c a các dòng nh ả  xác đ nh dòng b nh ị ả h BV c a pixel trên dòng b m t = TB BV các pixel xung quanh

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ

ứ ạ ứ ạ

ệ ệ

Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ ả ệ ử ệ ử ế ế ạ ạ ộ ộ

ệ

ả

V t dòng nh -

ồ

ộ ữ ả

ế

-

ủ

i h n

ơ

-

Nguyên nhân: không đ ng b gi a các b tách sóng trong cùng m ng ộ tuy n tính K t qu : dòng quét c a b tách ộ ả ế i s sáng h n ho c t sóng l ặ ố ơ ỗ ẽ Hi u ch nh: ỉ ệ -

ệ ả

ị

BV trên v t nh b ng tr trung bình ằ pixel xung quanh

ẩ

ự

ủ

ộ

ế

ả

ộ

- Chu n hóa Histogram d a trên histogram c a các b tách sóng khác trên cùng m t m ng tuy n tính

- …

ứ ạ ứ ạ

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ

ệ ệ ạ ạ

SLCOff April 2004 Image

April 2003 Image

SLCOff “GapFilled” Image

ế ế ệ ử ệ ử

ứ ạ ứ ạ

1. Hi u ch nh b c x ỉ 1. Hi u ch nh b c x ỉ Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ Đ nh y - B c m bi n quang - đi n t ộ ả ộ

ệ ệ ạ ạ

ế ế ệ ử ệ ử

Nhi u ng u nhiên ẫ -

ố

ề

ạ ạ

ị

-

ể

ặ

-

ổ ọ

ễ Nguyên nhân: sai s trong truy n d li u ho c b gián đo n t m th i ặ ữ ệ ờ K t qu : t o các đi m sáng ho c ả ạ ế s m đen trên nh ả ậ Hi u ch nh: s d ng c a s l c ệ ử ử ụ ỉ (l c t n s không gian) ọ ầ

ố

ệ ệ

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ Đ a hình và góc chi u m t tr i ặ ờ ị Đ a hình và góc chi u m t tr i ị ặ ờ

ế ế

Bóng chói -

ườ ế

- -

c tính

ỉ

ầ ầ

ạ ỏ

ng đ Nguyên nhân: c ộ chi u và góc chi u c a ủ ế m t tr i ặ ờ Hi u ng: gi ng vigneting ố ệ ứ Hi u ch nh: ướ ệ  ng cong bóng râm đ ườ  phân tích chu i Fourier ỗ lo i b thành ph n t n s ố cao

ệ ệ

ế ế

ị

ứ

ả

ặ

ạ

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ Đ a hình và góc chi u m t tr i ặ ờ ị Đ a hình và góc chi u m t tr i ị ặ ờ Bóng râm - - -

ệ ứ ệ

ấ ọ

ự

ạ

Nguyên nhân: đ a hình (đ i núi, khu nhà cao t ng,…) ầ ồ Hi u ng: che khu t ngu n b c x ho c ph n x ạ ồ Hi u ch nh: DEM, t a đ v tinh (góc gi a tia b c x và ứ ộ ệ vector tr c giao v i b m t đ a hình)

ớ ề ặ ị

ỉ ự

ệ ệ

ế ế

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ Đ a hình và góc chi u m t tr i ặ ờ ị Đ a hình và góc chi u m t tr i ị ặ ờ Bóng râm

ệ ệ

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ Đ a hình và góc chi u m t tr i ặ ờ ị Đ a hình và góc chi u m t tr i ị ặ ờ

ế ế

ế

ủ

ế

ộ

ng đ và góc chi u c a m t tr i ặ ờ ườ ụ

ự

ả ng đ chi u sáng khác nhau

ế

-

Góc chi u m t tr i ặ ờ - Nguyên nhân: c - Hi u ng: nh ch p cùng khu v c vào các mùa khác nhau ệ ứ s có c ộ ẽ Hi u ch nh: d a trên góc t ự ệ

i c a m t tr i ặ ờ

ườ ỉ

ớ ủ

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ ệ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ ệ ng c a khí quy n nh h ể ưở Ả ng c a khí quy n nh h ể ưở Ả

ủ ủ

ng pháp hi u ch nh nh h ng pháp hi u ch nh nh h

1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ 1. Hi u ch nh b c x ứ ạ ỉ Các ph ả Các ph ả

ệ ệ ươ ươ

ệ ệ ỉ ỉ ưở ưở ng c a khí quy n ể ng c a khí quy n ể ủ ủ

PP söû duïng haøm truyeàn böùc xaï (Radiative transfer equation) Haøm löôïng buïi khí quyeån (aerosol)  gaàn hoàng ngoaïi &A’S” & hôi nöôùc (water vapor)  hoàng ngoaïi nhieät phaûi öôùc tính

PP söû duïng döõ lieäu thöïc maët ñaát (method with Ground truth data) So saùnh giaù trò ñaõ bieát cuûa ñoái töôïng vôùi giaù trò cho treân aûnh (keát quaû chính xaùc nhöng chæ aùp duïng ôû vò trí vaø muøa töông öùng

Caùc phöông phaùp khaùc Duøng sensor ñaëc bieät ño aerosol & water vapor density ñoàng thôøi vôùi sensor thu aûnh (cid:222)

hieäu chænh ngay khi bay chuïp

1. Hi u ch nh b c x ỉ ệ 1. Hi u ch nh b c x ỉ ệ Hi u ch nh nh h ưở ỉ Hi u ch nh nh h ưở ỉ

ứ ạ ứ ạ ng c a khí quy n ể ủ ng c a khí quy n ể ủ

ệ ệ ả ả

ệ ệ

ọ ọ

ế ế

ạ ạ ọ ọ

ộ ả ộ ả

ủ ủ

ộ ộ

2. Hi u ch nh hình h c ỉ 2. Hi u ch nh hình h c ỉ Nguyên nhân gây bi n d ng hình h c ọ Nguyên nhân gây bi n d ng hình h c ọ - -

N i sai: tính ch t hình h c c a b c m bi n ế N i sai: tính ch t hình h c c a b c m bi n ế Ngo i sai: v th c a v t mang và hình dáng c a v t th (đ a hình) ậ Ngo i sai: v th c a v t mang và hình dáng c a v t th (đ a hình) ậ

ấ ấ ị ế ủ ị ế ủ

ể ị ể ị

ủ ủ

ạ ạ

ậ ậ

2. Hi u ch nh hình h c ọ ỉ 2. Hi u ch nh hình h c ọ ỉ Các bi n d ng hình h c do n i sai Các bi n d ng hình h c do n i sai

ệ ệ ế ế

ạ ạ ọ ọ ộ ộ

2. Hi u ch nh hình h c ỉ 2. Hi u ch nh hình h c ỉ Các bi n d ng hình h c do ngo i sai Các bi n d ng hình h c do ngo i sai

ệ ệ ế ế

ọ ọ ạ ạ

ạ ạ ọ ọ

ọ ọ

2. Hi u ch nh hình h c ỉ ệ 2. Hi u ch nh hình h c ỉ ệ c hi u ch nh hình h c Các b ọ ỉ ướ c hi u ch nh hình h c Các b ọ ỉ ướ

ệ ệ

nh g c

ả

ố

ng pháp

Ch n ph ọ

ươ

Ch n đi m kh ng ch ế ố ể m t đ t (GCPs)

ọ ặ ấ

Xác đ nh các thông s

ị

ố

Ki m tra đ chính xác ộ

ể

N i suy và tái chia ộ m uẫ

nh n n ch nh

ả

ắ

ỉ

2. Hi u ch nh hình h c ỉ 2. Hi u ch nh hình h c ỉ

ọ ọ

ệ ệ

Choïn PP (Selection of method)

Hieäu chænh heä thoáng (Systematic correction): soá lieäu tham chieáu hay tính chaát hình hoïc cuûa sensor Hieäu chænh phi heä thoáng (NonSystematic correction): laäp ña thöùc töông quan giöõa heä toïa ñoä aûnh & heä toïa ñoä quy chieáu chuaån (PP soá bình phöông NN) (baäc cuûa ña thöùc; soá ñieåm khoáng cheá & phaân boá ) Hieäu chænh phoái hôïp (Combined method): chænh heä thoáng loaïi tröø noäi sai, sau ñoù duøng ña thöùc baäc thaáp loaïi SS coøn laïi (±1 pixel)

2. Hi u ch nh hình h c ỉ 2. Hi u ch nh hình h c ỉ

ọ ọ

ệ ệ

Ch n đi m kh ng ch m t đ t ế ặ ấ ố Ch n đi m kh ng ch m t đ t ế ặ ấ ố - - - - ể ọ ể ọ Phân b đ u ố ề Phân b đ u ố ề Đ s đi m ủ ố ể Đ s đi m ủ ố ể ộĐ chính xác cao ộ Đ chính xác cao Các đ i t ễ ố ượ Các đ i t ễ ố ượ