Bài giảng Viễn thám ứng dụng Phạm Thế Hùng: Chương 2 & 3

Chöông 2

CHUYEÅN ÑOÅI AÛNH

GIÔÙI THIEÄU

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH

Laønhöõngthaotaùcnhaèmlaømnoåibaätcaùcñoáitöôïng

trongaûnhsaochongöôøigiaûiñoaùnaûnhdeãñoïc,deã nhaänbieátsovôùiaûnhgoác

Caùcphöôngphaùpcuïtheå:bieánñoåicaápñoäxaùm, chuyeånñoåihistogram,toåhôïpmaøu,chuyeånñoåiHIS,…

Saukhihieäuchænhböùcxaï,aûnhvaãnchöañaûmbaûo

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

toáiöuchovieäcgiaûiñoaùnbaèngmaétVìvaäy,vieächieäu chænhcöôøngñoäsaùng,ñoätöôngphaûnaûnhlaøcaànthieát vaøtuøythuoäcvaøotöøngöùngduïngcuïtheåñeåphaântích caùcñoáitöôïngtrongaûnh.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm:

-Laøkyõthuaättaêngcöôøngchaátlöôïngaûnhñôngiaûn.

-Nhaèmbieánñoåikhoaûnggiaùtròcaápñoäxaùmbanñaàu cuûaaûnhgoácsangmoätkhoaûngmôùigiuùpphaânbieätcaùc ñoáitöôïngdeãdaønghôn

-Vieäcbieánñoåicaápñoäxaùmlaømtaêngñoätöôngphaûn giöõacaùcñoáitöôïng,laømchohìnhaûnhroõneùthôn

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

-Toångquaùtveàpheùpbieánñoåicaápñoäxaùm,coùtheå moâtaûbaènghaømsoá:y=f(x)vôùixlaøgiaùtròñoäsaùng(hay caápñoäxaùm–BV,DN)cuûaaûnhgoácvaøylaøgiaùtròñoä saùng(haycaápñoäxaùm–BV,DN)cuûaaûnhñaõbieánñoåi

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH 1Bieánñoåicaápñoäxaùm:

Trongcaùcpheùpbieánñoåicaápñoäxaùmthìpheùpbieán ñoåituyeántínhlaøthöôøngñöôïcsöûduïng

Haømsoámoâtaû:y=ax+ b

max

min

(

)

min

y x

- -

max

min

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Giaùtròñoäsaùngcuûacaùcpixeltreânaûnhmôùiñöôïctính theocoângthöùc:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm:

Khiaùpduïngphöôngphaùpnaøy,caùcvuøngsaùngtrôû (cid:224) giuùpgiaûiñoaùnbaèng

neânsaùnghôn,toáitrôûneântoáihôn maétTuynhieân,khi2pixellaâncaäncoùgiaùtròcheânhnhau lôùnseõlaømchoaûnhtrôûneântöôngphaûnquaùmaïnh.

Ñeåkhaécphuïc,tabieánñoåidöïatreânñoäleächchuaån vaøgiaùtròtrungbình.

(

)

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Haømbieánñoåinhösau: S

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Histogram(bieåuñoàcaápñoäxaùm)moâtaûsöïphaânboá giaùtròñoäsaùngcuûaaûnhtheosoálöôïngpixelmangcuøng moätgiaùtròñoäsaùng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Histogramvaøtínhchaátcuûaaûnh

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

AÛnhtoái

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

AÛnhsaùng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

AÛnhcoùñoätöôngphaûnthaáp

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

AÛnhcoùñoätöôngphaûncao

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

PhöôngphaùpquaânbìnhHistogram:

Caùcböôùcthöïchieän:

-Tínhbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõy(cumulative histogram)cuûaaûnhgoác;

-NhaânbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõychoheäsoáL-1/N

roàilaømtroønsoávôùiNlaøsoálöôïngpixelvaøLlaøsoálöôïng caápñoäxaùm(giaùtròñoäsaùng);

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

-Vôùimoãigiaùtròñoäsaùngcuûaaûnhgoáctaseõñöôïcgiaù tròmôùitöôngöùngôûböôùcthöù2.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Víduï:HistogramcuûaaûnhgoácvôùiN=24vaøL=16

6

5

4

3

2

1

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

BieåuñoàCaápñoäxaùmtíchluõy(Cumulativehistogram)

25

20

15

10

5

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Nhaânbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõychoheäsoá(L-1)/N, roàilaømtroønsoá,tañöôïc:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415

0.63

5.63

8.75

115

11.88

12.50

14.40

15.00

1 2 5 9 141819191919191919202324

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

1 1 3 6 9 1112121212121212131415

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Ñoáichieáuvôùigiaùtròñoäsaùngcuûaaûnhgoác,tañöôïc:

9 101112131415 0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 0 0 0 1 3 1 1 1 3 4 5 4 1 0 0

1 1 3 6 9 1112121212121212131415

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

0 2 0 3 0 0 4 0 0 5 0 4 1 1 3 1

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

TañöôïcHistogramcuûaaûnhñaõbieánñoåi

6

5

4

3

2

1

0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

AÛnh cuõ AÛnh môùi

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram:

PhöôngphaùpchuaånhoùaHistogram:

Laøkyõthuaätbieánñoåihistogramaûnhgoácñeånhaänaûnh môùicoùhistogramphaânboáchuaån.

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Phöôngphaùpnaøychæaùpduïngchoaûnhcoùphaïmvi bieánñoåicaápñoäxaùmthaáp.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Hieånthòmaøudöõlieäuaûnhveätinhñoùngvaitroøraát quantroïngtrongvieäcgiaûiñoaùnaûnhbaèngmaét

Maétngöôøiquansaùtchæcoùtheåcaûmnhaänñöôïcsoùng ñieäntöøtrongphaïmviböôùcsoùngtöø0,4–0,7 mm

Khiaùnhsaùngvaøomaétngöôøi,caùcteábaøohìnhnoùn

keùmnhaïyvôùiaùnhsaùngvaøcoù3loaïiöùngvôùi3böôùc soùngRed,Green,Blue.

Caùcteábaøohìnhqueraátnhaïyvôùiaùnhsaùngnhöng chæcaûmnhaänñöôïcaùnhsaùngñônsaéc(traéng/ñen).

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Nhaänthöùcmaøusaéccuûaconngöôøicuõnglaøquaùtrình taâmlyù.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Khihieånthòmaøutreânmaùytính,ngöôøitacuõngxaây döïngtreân3maøucôbaûnñoù.

AÛnhveätinhquanghoïcbaogoàmaûnhtoaønsaéctreân moätkeânhphoåvaøaûnhñaphoåñöôïcthunhaäntreânnhieàu keânhphoå

Ñeåhieånthòmaøuaûnhveätinhthöôøngsöûduïng 2 phöôngphaùpcôbaûn:

-Phöôngphaùptoåhôïpmaøu;

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

-Phöôngphaùphieänthòmaøugiaû.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Phöôngphaùptoåhôïpmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Pheùp coäng maøu Pheùp tröø maøu

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Phöôngphaùptoåhôïpmaøu:

-Toåhôïpmaøutöïnhieân(TrueColor):

(cid:224) KeânhRed Red

KeânhGreen (cid:224) Green

KeânhBlue (cid:224) Blue

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

-Toåhôïpmaøusai(FalseColor):3keânhbaátkyøvaøo 3 maøuRed,GreenvaøBlue

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Phöôngphaùptoåhôïpmaøu:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Toåhôïpmaøutöïnhieân:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Toåhôïpmaøuhoàngngoaïi:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

HeämaøuHIS(Munsell):Hue,Saturation,Intensity

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

b a

(cid:230) arctan (cid:231) Ł

(cid:246) (cid:247) ł

)

R -=

( BG +

1 2

ChuyeånñoåitöøheämaøuRGBsangHSI:

2 ba +

)

( BG -

3 2

(

)

(cid:236) a (cid:239)(cid:239) (cid:237) (cid:239) b (cid:239) (cid:238)

BGR ++ 3

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Vôùi:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

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MoáiquanheägiöõaheäRGBvaøheäHSI:

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor):

Trongtröôønghôïpaûnhchæcoùmoätkeânhphoå,taaùp duïngphöôngphaùphieånthòmaøugiaû

Phöôngphaùpnaøyñöôïcsöûduïngphoåbieánñeåhieånthò aûnhsauphaânloaïi

AÛnhñöôïchieänthòmaøugiaûbaogiôøcuõngkeømtheo baûnchuùgiaûimaøu.

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Khisöûduïngphöôngphaùphieänthòmaøugiaûcaànphaûi naémvöõngthoângtintreânkeânhaûnhhoaëcñaëctínhphaûn xaïphoåñeåchoïnmaøugaùnchocaùcgiaùtròcaápñoäxaùm.

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor):

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor):

TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu:

ChæsoáOIF(OptimiumIndexFactor): Doquaùtrìnhtoåhôïpmaøuchæsöûduïng3keânhaûnh, trongkhicaùckeânhkhaùcvaãnchöùalöôïngthoângtincaàn thieátnhöngkhoângñöôïctheåhieänMaëtkhaùcvieäcchoïn keânhñeåphoáihôïpmaøulaøraátñadaïng.

Chavezvaøcaùccoängsöï(1982)ñaõñeàxuaátchæsoáOIF

nhaèmxaùcñònhbakeânhaûnhtoátnhaáttrongsoácaùc keânhCoângthöùctínhnhösau:

(cid:229)

1 =

OIF

( rAbs kl

)

= 3 (cid:229)

1 =

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LOÏC KHOÂNG GIAN

Treânaûnhsauphaânloaïithöôøngcoùhieäntöôïng“muoái

vaøtieâu”hoaëcaûnhgoácdosaisoáphaùtsinhtrongquaù trìnhtruyeàndöõlieäuKeátquaûlaøaûnhkhoângñöôïcmòn,laøm aûnhhöôûngñeánvieäctaùchthoângtintöøaûnh

Doñoù,vieäcduøngcaùccöûasoåloïc(ñöôïcgoïilaøloïc taànsoákhoânggian)nhaèmloaïinhöõnggiaùtrònhieãuñoùvaø taïoaûnhmôùimònhônsovôùiaûnhgoác

Caùcphöôngphaùp:loïctaànsoáthaáp,loïctaànsoácao, loïctaùchbieânhaydoïctheohöôùng,…

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Tuøythuoäcvaøomuïctieâuvaøloaïiaûnhkhaùcnhaumaø choïncaùcphöôngphaùploïckhaùcnhau.

LOÏC KHOÂNG GIAN

Loïctaànsoáthaápñöôïcsöûduïngñeåloaïitröøhieäntöôïng nhieãuhaïttreânaûnhAÛnhmôùiñöôïcnhaänseõmònhônsovôùi aûnhgoác

Khicaànnhaánmaïnhcaùcñoáitöôïngquantaâmhoaëc phoùngñaïiñeåtaïosöïsaécneùtñoáivôùimoätsoáchitieáttreân aûnh,taduøngphöôngphaùploïctaànsoácao

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Loïctheohöôùng(coønñöôïcgoïilaøloïctaùchbieân) duøngñeåtaùchnhöõngbieánñoåirôøiraïchoaëclaømnoåibaät nhöõngvaättheåôûbieântreânaûnh

LOÏC KHOÂNG GIAN

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BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Bieánñoåisoáhoïc:

Laøcaùcpheùpbieánñoåitaïoaûnhmôùibaèngcaùchsöû duïngcaùcpheùptoaùnsoáhoïcñôngiaûn(coäng,tröø,nhaân, chia)

Choïn2keânhthíchhôïpvaøaùpduïngpheùptínhsoá hoïcKeátquaûseõtaïoaûnhmôùicoùtheåsöûduïnghieäuquaû trongvieäcgiaùmsaùtröøng,taùchbieánñoängveàloaïihìnhsöû duïngñaát,cheânhleächnhieätñoähoaëcloaïitröønhieãutreân aûnh.

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Pheùpchiañöôïcsöûduïngkhaùphoåbieánñeåtaïoaûnhtyû soánhaèmloaïitröøboùngraâmdoaûnhhöôûngcuûañòahình, taùchñaëctínhcaùcyeáutoáñòachaát,nhaánmaïnhcaùcñoái töôïngcaànquantaâmBV ij(Ratio) =BV ijK /BV ijL

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Bieánñoåisoáhoïc:

Moätsoávíduïveàaûnhtyûsoá,ñoáivôùiaûnhLandsat:

-Ñeånhaánmaïnhvuøngthaûmthöïcvaät(Band4/Band3)

-Ñeåphaânbieätroõñaátvaønöôùc(Band5/Band2)

-ÖÙngduïngtrongnghieâncöùuñòachaát(Band5/Band 3)hoaëc(Band1/Band7)

ijL baèng0,tacoùtheå

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LöuyùtrongtröôønghôïpgiaùtròBV thaygiaùtrònaøybaèng1.

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI:

thöïc vaät NDVI laødaïngñaëc

Bieán ñoåi aûnh döïa treân chæsoá (NormalizedDifferenceVegetationIndex) bieätcuûaaûnhtyûsoánhaèmnhaánmaïnhcaùcvuøngthöïc phuûtreânaûnh

NgöôøiñeàxuaátñaàutieânlaøRousevaøcaùccoängsöïvaøo naêm1973

NDVI

( (

BV BV

) )

- +

CoângthöùctínhvôùiaûnhLandsat:

Tröôønghôïptoångquaùt:

NDVI = (NIR –Red)/(NIR + Red)

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GiaùtròNDVIcaønglôùnñoáivôùinhöõngvuøngcoùñoäche phuûthöïcvaätcaovaøcaøngbeùñoáivôùinhöõngvuøngthöa thôùtthöïcvaät.

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính:

Trongcaùcchæsoáthoángkeâaûnh,heäsoátöôngquan giöõahaikeânhtheåhieänmöùcñoätruønglaépthoângtingiöõa haikeânh

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Víduï,aûnhLandsat7,keânh2vaø3coùheäsoátöông quanlaø0,98töùclaølöôïngthoângtintruønglaépleântôùi98% vaøchæcoù2%thoângtinboåsung.

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính:

Khitoåhôïpmaøu,chæsöûduïng3keânhVìvaäy,löôïng thoângtintreâncaùckeânhcoønlaïikhoângñöôïcsöûduïng.

Maëtkhaùc,vaánñeàlöutröõdöõlieäuaûnhcuõngñöôïcxem

xeùtñeán,trongkhilöutröõnhieàukeânhaûnhmaølöôïng thoângtintaêngtheâmhaàunhöraátít.

Vì vaäy, kyõ thuaät phaân tích thaønh phaàn chính

(PrincipleComponentAnalysis–PCA)ñöôïcñöara nhaèmchuyeånñoåicaùcgiaùtròñoäsaùngcuûapixel,keátquaû laødöõlieäuaûnhñöôïcneùnlaïibaèngcaùchgiöõtoáitalöôïng thoângtinhöõuíchvaøloaïiboûcaùcthoângtintruønglaép

AÛnhthuñöôïcsauphaântích(goïilaøaûnhthaønhphaàn

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

chính)chöùacaùckeânhaûnhíttöôngquanvaøñöôïcsöû duïngraáthieäuquaûtrongtoåhôïpmaøuvaøphaânloaïiaûnh.

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Veàmaëthìnhhoïc:

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính:

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Toå hôïp aûnh thoâng thöôøng Toå hôïp aûnh PCA

BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính:

11 12 10

22 24 20

20 17 20

12 11 10

26 24 21

19 15 26

Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng

Víduïminhhoïa:Cho2keânhaûnhcoùcaùcgiaùtròpixel nhösau:

Chöông 3

PHAÂN LOAÏI AÛNH

1. GIÔÙI THIEÄU

Phaânloaïiaûnhvieãnthaùmlaøgaùncaùckhoaûngcaápñoä

xaùmnhaátñònhthuoäcmoätnhoùmñoáitöôïngnaøoñoùcoù caùctínhchaáttöôngñoáiñoàngnhaátnhaèmphaânbieät caùcnhoùmñoùvôùinhautrongmoätaûnhchotröôùc.

Phöôngphaùpgiaûiñoaùntröïctieápbaèngmaétvôùikinh

nghieäm,trithöùccuûaconngöôøithìmöùcñoächínhxaùc keátquaûphaânloaïiphuïthuoäcnhieàuvaøokhaûnaêngcuûa ngöôøigiaûiñoaùn,hieäuquaûkinhteáthaápvaøtoánkeùmchi phíñieàutrangoaïinghieäp.

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

Hieännaykyõthuaätphaânloaïicoùsöïhoãtrôïcuûamaùy tínhñöôïcaùpduïngnhieàu.

1. GIÔÙI THIEÄU

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

1. GIÔÙI THIEÄU

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

1. GIÔÙI THIEÄU

Trìnhtöïphaânloaïiaûnh:

-Xaùcñònhsoáloaïithoângtincaànphaânchia;

-Tuyeånchoïncaùcñaëctröngcuûañoáitöôïng;

-Choïnvuøngmaãu;

-Öôùctínhthoángkeâvuøngmaãu;

-Tieánhaønhphaânloaïi;

-Haäuxöûlyùsauphaânloaïi;

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

-Kieåmtrakeátquaûphaânloaïi,ñaùnhgiaùñoächínhxaùc vaømöùcñoätincaäycuûaaûnhsauphaânloaïi.

1. GIÔÙI THIEÄU

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH

Laøkyõthuaätphaânloaïiñöôïcaùpduïngtaïinhöõngkhu vöïckhoângcoùthoângtingìveàñoáitöôïngcaànphaânloaïi.

Kyõthuaätnaøychæsöûduïngthuaàntuùythoângtinphoå cuûaaûnh,quaùtrìnhxöûlíhoaøntoaøntrongphoøng.Phöông phaùpnaøychohieäuquaûkinhteácaonhöngcoùñoätin caäythaáp.

Phöôngphaùpphaânloaïiphigiaùmñònhcoùtheåñöôïc

duøngnhömoätphöôngtieänñeåtìmhieåusôboäsöïphaân lôùpcuûamoätkhuvöïcsaépkhaûosaùt.

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

Coù02kóthuaätchính:K-meanvaøISO-Data.

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

Laøkyõthuaätgheùpnhoùmphaâncaáp

Giaûthieátsoálôùpcaànphaânloaïilaøklôùp:

-Ñaàutieânchoïnkvectorlaømtaâm(mean)choklôùp khôûiñaàu;

-Moätvectorpixelseõthuoäclôùpmaøkhoaûngcaùchtöø

noùñeántaâmcuûalôùplaønhoûnhaát(thöïchieänvôùitaátcaû caùcvectortrongmoätvoønglaëp).

-Tínhlaïitaâmcaùclôùp.

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-Neáutaátcaûtaâmgiöõnguyeân,thuaättoaùndöøng, khoângquaylaïiböôùc2.

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

SauphaânlôùpbaèngthuaättoaùnK-mean,caànxemxeùt:

-Lôùpcoùquaùítphaàntöû,coùtheåboû;

-Hailôùpcoùñaëctrönggaàngioángnhau:coùtheåhôïp laïilaømmoät;

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-Moätlôùpnaøoñoùquaùlôùn:coùtheåchianhoû(baèng caùchñònhñoäleächchuaånchocaùckeânhphoå)

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

Caùcthamsoácuûathuaättoaùn:

-Soálôùp:ngöôøiduøngchæñònhtröôùcsoálôùpmaøthuaät toaùnphaûitaïora.

-Soálaànlaëp:laëpcaøngnhieàuthìcaøngcaøngtincaäy nhöngtoánnhieàuthôøigian.

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-Ngöôõngthayñoåilôùp:laøngöôõngmaøsaumoãilaàn laëp,soáphaàntraêmpixelthayñoåitrongtaátcaûcaùclôùp khoângvöôïtquaù,thìngöøngquaùtrìnhlaëp.

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

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AÛnh goác K-mean (soá laàn laëp =1)

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean:

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K-mean (soá laàn laëp =3) K-mean (soá laàn laëp =3 vaø S = 3)

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA:

Laøthuaättoaùnkhaùmeàmdeûo,khoângcaàncoáñònh tröôùcsoálôùp

-Phaânhoaïchbanñaàu,moãipixellaømoätlôùp

-Quaùtrìnhnhaäp,taùchlieântieápdieãnrabaèngcaùchso saùnhkhoaûngcaùchgiöõacaùctaâmvaøcaùcngöôõngcho tröôùc.

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-Quaùtrìnhlaëpdöøngkhiphaânhoaïchñaõthoûamaõn caùctieâuchíñaëtra.

2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA:

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2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA:

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3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH

Laøhìnhthöùcphaânloaïikeáthôïpgiöõagiaûiñoaùnnhôø söïhoãtrôïcuûamaùytínhvôùikeátquaûñieàutrathöïcñòa.

Phöôngphaùpnaøyñöôïcsöûduïngphoåbieántreântheá

giôùi.Ñoächínhxaùckeátquaûphaânloaïiphuïthuoäcvaøo dieäntích,maätñoäphaânboávaøñoächínhxaùccuûacaùc maãulöïachoïntreânkhuvöïcnghieâncöùu.

Caùcvuøngmaãulaønhöõngkhuvöïctreânaûnhtöông öùngvôùitöøngloaïimaøngöôøigiaûiñoaùnñaõbieátñöôïc ñaëctröngphoå.

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Döïatreândöõlieäuhuaánluyeänthuñöôïctöøcaùcvuøng maãuxaùcñònhcaùcthamsoáthoángkeâ.Xaùcñònhchætieâu phaânloaïivaøtieánhaønhphaânloaïiaûnhtheoyeâucaàu.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.1.Phaânloaïihìnhhoäp:

Laøphöôngphaùpñôngiaûnnhaát.Treânmoãitruïckhoâng

gianphoå,töøngloaïiñöôïcxaùcñònhdöïatreângiaùtròmax vaøminöùngvôùitöøngloaïi.

Caùcgiaùtròmax,minseõxaùcñònhkíchthöôùchìnhhoäp

trongkhoânggian,soáhoäpphuïthuoäcvaøosoáloaïicaàn xaùcñònh.

Öuñieåm:ñôngiaûn,deãhieåu,toácñoäphaânloaïicao.

Nhöôïcñieåm:ñoächínhxaùcgiaûmneáucaùckeânhcoùsöï

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töôngquanvaøkhaûnaêngaùpduïngcoønnhieàuhaïncheá khicoùnhöõngpixelnaèmtrongkhoaûngcaùchgiöõacaùc hìnhhoäp.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.1.Phaânloaïihìnhhoäp:

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3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.2.Phaânloaïitheocaâyquyeátñònh:

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Laøphöôngphaùpphaânloaïidöïatreâncôsôûphaân caáp.Ngöôøiphaânloaïixuaátphaùttöøvieäcñaùnhgiaùkhaû naêngphaântaùchcaùcñoáitöôïngdöïatreântrithöùc chuyeângiakeáthôïpvôùiñaëctínhphoåvuøngmaãuñeåtaïo sôñoàphaânloaïi.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

Laøphöôngphaùpphaânloaïidöïatreânkhoaûngcaùch

khoânggianphoåtöøpixelñeánvectorñaëctröngcuûa trungbìnhtöøngloaïi.

Khoâng gian ñaëc

tröngñöôïcphaânchia bôûi vector ñaëc tröng cuûa trung bình töøng loaïi.

Víduï:

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dB =min{d A, dB, dC}

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

TeântieángAnh:MDC(MinimumDistanceClassifier)

Nhöôïcñieåmphaùtsinh:coùnhöõngpixelcoùkhoaûng caùchkhoânggianphoåraátxavôùivectorñaëctröngtrung bìnhcuûaloaïinaøoñoùnhönglaïiñöôïcchæñònhvaøoñuùng loaïiñoù.

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Caùchkhaécphuïc:ñaëtngöôõngñeågiôùihaïnkhoaûng caùch.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

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3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

Caùcloaïikhoaûngcaùchkhoânggianphoåthöôøngñöôïc söûduïng:

v KhoaûngcaùchEuclid :

(

t ()

)

m ck

2 c

m c

Hoaëc:

(cid:229)

1 =

Trongñoù:

mc);

k:soákeânhcuûaaûnh; dc:khoaûngcaùchkhoânggianphoå; x:vectorñaëctröngcuûapixel; t:chuyeånvòcuûa(x – mc:vectorñaëctröngtrungbìnhcuûaloaïi

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3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

v KhoaûngcaùchEuclid :

-Öuñieåm:thôøigiantínhtoaùnnhanhnhaát(tröøtröôøng

hôïpphaânloaïihìnhhoäp),taátcaûpixelñöôïcphaânvaøo loaïitöôngöùng.

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-Nhöôïcñieåm:deãphaân loaïinhaàmdokhoângquan taâmñeánñaëctröngphaânboá cuûavuøngmaãu,neânmaëcduø coùkhoaûngcaùchngaénnhaát nhöngthöïcteápixelkhoâng thuoäcvaøoloaïiñoù.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

(

)

2 c

- var c

m c

v KhoaûngcaùchEuclidchuaånhoùa : ) m c

laø nghòch Vôùi var-1 c

ñaûocuûamatraänphöông sai.

caùch Khoaûng

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naøy ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp quan taâm ñeánñaëctröngphaânboá vuøngmaãu.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát:

(

)

(

)

Cov

2 c

m c

1 - c

m c

-1 laønghòchñaûocuûamatraänphöôngsai –

v KhoaûngcaùchMahalanobis : -

VôùiCov c hieäpphöôngsai.

Khoaûngcaùchnaøyñöôïcsöûduïngtrongtröôønghôïp caùckeânhphoåcoùsöïtöôngquanvôùinhau.

-Öuñieåm:chokeátquaûchínhxaùchôn

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-Nhöôïcñieåm:thôøigiantínhtoaùnchaämhôn,ñoä chínhxaùcgiaûmneáudöõlieäuaûnhkhoângtuaântheoquy luaätphaânboáchuaån.

3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.4.PhaânloaïigaànñuùngnhaátMLC:

PhöôngphaùpphaânloaïiMLC(MaximumLikelihood

Classifier)ñöôïcaùpduïngkhaùphoåbieánvaøñöôïcxem nhölaøthuaättoaùnchuaånñeåsosaùnhvôùicaùcthuaättoaùn phaânloaïikhaùcñöôïcsöûduïngtrongxöûlyùaûnhvieãn thaùm.

MLCñöôïcxaâydöïngdöïatreângiaûthuyeáthaømmaät

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ñoäxaùcsuaáttuaântheoquyluaätphaânboáchuaån.Moãi pixelñöôïctínhxaùcsuaátthuoäcvaøoloaïinaøoñoùvaø ñöôïcchæñònhgaùnvaøoloaïimaøxaùcsuaátthuoäcvaøoloaïi ñoùlaølôùnnhaát.