Giải đoán và Xử lý ảnh

Gi

i đoán và X lý nh

ả

ử

ả

Gi

ả

i đoán b ng m t ắ ằ

ầ ướ

ư ệ

ế ạ ố

ng có th là t ự

ạ ng và các nhiên hay nhân t o ườ ể

nh ng ph n tr Nh đã ghi chú c ở ữ vi c phân tích các nh vi n thám liên ễ ả quan đ n vi c xác đ nh hàng lo t các đ i ị ệ t ể ượ mà nó bao g m các đi m, đ ồ vùng

i ta căn ườ

ệ

Đ gi i đoán b ng m t thì ng ắ ằ ể ả iđoán, c vào m t s d u hi u đ gi ể ả ệ ộ ố ấ ứ đ c tr ng c a các đ i t ng cũng nh ư ố ượ ủ ặ kinh nghi m c a các chuyên gia. Khoá i đoán bao g m 8 nhóm chính đó là: gi ủ ồ ả

ộ ậ

ệ ươ ệ

c, hình d ng, bóng, đ đ m Kích th ướ ạ nh t, m u s c, hình m u, c u trúc và ẫ ấ ầ ắ ạ ng h (d u hi u gián m i quan h t ỗ ấ ố ti p). ế

CCRS

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

D u hi u gi

ấ

ả

ệ

ủ

t. Hình d ng có th là

ề

ng nét chung c a m t ộ ạ ể ệ ọ ạ

ể

ạ

ấ ồ ệ

ệ ố ạ

ườ

ự ế : i đoán tr c ti p H×nh d ¹ng : (shape) là hình dáng, c u ấ trúc ho c đ ườ ặ v t th riêng bi ậ ể d u hi u vô cùng quan tr ng cho ệ ấ công tác đi u v . Hình d ng đ ng ườ ẽ các th ng và các ô đi n hình mô t ả ẳ đ i t ng là thành ph ho c ru ng ố ộ ố ượ ặ nhiên đ ng, trong khi các y u t t ế ố ự ồ ng có hình d ng nh bìa r ng th ạ ườ ừ không đ u, tr nh ng n i con ng ườ ữ ừ ề t o ra ho c phát quang.Trang tr i ạ ặ ạ i ho c khu đ t tr ng có h th ng t ướ ặ tiêu th ng hi n trên nh d ng hình ả tròn.

ế

Hình d ng g m có hình ồ d ng xác đ nh, không xác ị ạ đ nh, hình tuy n, v t, kh i ố ế ị …

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

ự ắ ế ề ặ

ủ

ể

ấ

ậ

i m t cách đi n hình và có th t

ự ặ ạ ộ

ể ấ

ẽ ạ

ể

c. Các v

ườ

ố

ể

ặ

ẫ ượ

ố ớ

ồ

Hình m uẫ (pattern): là s s p x p v m t không gian c a các v t th có th nhìn th y c a các tông màu và c u trúc s t o nên rõ. s l p l ứ ự ủ n cây ăn qu v i các cây m u đ c thù và cu i cùng có th nh n d ng đ ạ ậ ả ớ ượ ng ph trong thành ph v i nh ng ngôi nhà c tr ng cách xa đ u nhau và các đ đ ữ ố ườ ề cách đ u nhau là nh ng ví d đi n hình v m u hình. ề ẫ ữ

ụ ể

ề

C¸c vÝ dô vÒ mÉu

song song

vuông

hình con thoi

chéo

góc

t

ch nh t ữ ậ

ongổ

hình l

iướ

hình Sin/cong

hình sóng

b u d c ầ ụ

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

c (size) c a v t th trong nh là hàm t l

ể

ọ

ướ ng trong m i t

ủ ậ ố ươ

ỷ ệ ể

ậ

c l

ng quan v i các v t th khác t ệ ướ ượ

i đi u v ph i phân bi

ả ớ ng đó. vi c ề ẽ ố ượ ươ ứ ả ế

. Ði u quan tr ng là đánh giá kích th ề i th c đ a, cũng nh kích th ư ạ ự ị c đ i t ng nhanh kích th ướ ố ượ ườ ề ẽ ả

ụ ế

ự ử ụ

ộ ề

ữ

ậ

c c a ướ ủ c chính xác ướ ng có th giúp ể t các ệ ớ ng đ n c s kinh doanh, trong khi nh ng khu nhà nh ỏ

ộ ưở

ư

ữ

ẽ

ặ

Kích th đ i t ố ượ đ h tr cho vi c đi u v đ i t ệ ể ỗ ợ ng ng. Ví d , n u m t ng quá trình đi u v có k t qu nhanh t ề ẽ khu v c s d ng đ t, và đã nh n d ng m t vùng v i r t nhi u toà nhà trong đó, nh ng khu nhà l n ớ ấ ạ ấ nh nhà máy ho c nhà kho s làm liên t ế ơ ở s cho th y khu dân c . ư ẽ

ấ

S¾c ¶nh

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

NÒn mµu

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

nhiên

ồ

ỏ

ấ

ạ

ự

N n màu ề nh ghép màu h ng ngo i này cho th y vùng đ t tr tr i và vùng c khô t ả hi n màu vàng, trong khi các khu r ng có màu c c i đ

ấ ơ ọ ủ ả ỏ

ừ

ệ

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

Bãng ®Þa vËt

Các d u hi u gi

i đoán

ệ

ấ

ả

ắ ế

ầ ố ấ

ổ ề ắ

ằ

ứ ộ ấ

ộ

ắ ổ ộ

ả ứ ộ ủ

ấ

ỏ

ự

ổ

ề

ẵ ề ặ ằ

ự

ặ

ng nh a ho c bãi c . đ i t ư

ừ

ế

ấ

ấ ấ ể

ọ

ượ

ầ

c th hi n qua c u trúc. Trong ph n gi a, ề

ế ố ả ể ệ ể

ồ

ẵ

C u trúc (texture) là cách s p x p và t n s xu t hi n ệ ấ c a m c đ thay đ i v s c thái trong các vùng c th ụ ể ủ trên nh. c u trúc gh gh g m có s c thái v n khi ồ ề ồ các m c đ c a màu xám thay đ i đ t ng t trong khu v c nh , trong khi c u trúc nh n có r t ít s thay đ i ự ẵ ng là k t qu c a v tông màu. c u trúc nh n th ả ủ ế ấ ề ườ vi c đ ng đ u, b m t b ng ph ng nh đ ng ru ng, ộ ư ồ ệ ồ ẳ ng có b m t gh đ ỏ ố ượ ườ ồ ề ặ gh và c u trúc không đ u nh tán r ng d n đ n ẫ ề ề hình dáng c u trúc g gh trong nh. c u trúc là m t ồ ề ộ ả quan tr ng nh t đ phân bi trong nh ng y u t t các ệ ữ Ðây là s khác nhau c a bìa đ c tính trong nh ra-đa. ủ ự ặ r ng đ ấ ữ ừ chúng ta có th nhìn th y c u trúc nh n và đ ng đ u ấ ấ r ng cây r ng lá s m miêu t ớ ụ

ả ừ

Các ví d v c u trúc

ụ ề ấ

h

đ ng nh t ấ

ồ

thay đ iổ đ nhị

ngướ

h n h p ỗ ợ

d ng ch m

ạ

ấ

d ng v t ệ

ạ

d ng cong

ạ

d ng đa giác

ạ

d ng sao

ạ

d ng khuyên

ạ

d ng tr ng cá

ứ

ạ

d ng h t ạ

ạ

Tỷ lÖ ¶nh ¶nh hëng ®Õn cÊu tróc

ằ

c nhìn th y n u môi tr ấ ế , đây là b

c. Trên th c t

ng mà chúng n m trong đó c đ u làm quen v i khái

ậ ạ

ự ế

ườ ướ ầ

ớ

Nói chung, v t th đ ể ượ cũng nh n d ng đ ượ ậ . ni m t l ỷ ệ

ệ

DÊu hiÖu gi¸n tiÕp

ệ

ế c qua nh ng d u v t chúng ấ ượ

ậ ự ữ

ệ ượ

ặ i trên đ a hình do v y ng

ặ ủ ậ ấ ế ệ

ư ộ ấ

ộ ị

ể

ế ng không nhìn th y đ ậ ng h

Nh ng d u hi u gián ti p cho phép chúng ta k t lu n s có m t c a v t ữ ấ th ho c m t hi n t ể đ l ể ạ hi n ệ m i quan h t

i ta còn coi nó nh m t d u hi u bi u ớ ị ậ

ỗ gi a đ a v t này v i đ a v t khác.

ườ ữ ị ậ

ệ ươ

ố

M t v t th có th không nhìn th y vì v t th đó:

ộ ậ

ể

ậ

ấ

quá nhỏ,

không t

ươ

ả , ng ph n

sáng mờ

ấ , b che khu t ị

c các đ i t

Các d u hi u gián ti p có th phát hi n đ ế

ệ ượ

ể

ệ

ấ

ố ượ

ng nh : ư

ể

ấ ừ

ể

ả

ậ

ố

-V t th có hình nh gi ng các v t xung quanh nh ng có th nhìn th y t ậ bóng.

i lòng đ t có th nhìn th y trên m t đ t do bi n đ i c a

ấ

ặ ấ

ổ ủ

ế

ấ

-Đ ng ng d ướ ể ườ ố vùng đ tcác d u v t đào b i đ l ớ ể ạ ấ ế ấ

ng trong quá kh ho c các d u v t c a chu kỳ s ng đ l

ấ ế ủ

ứ ặ

ể ạ

ố

-Các hi n t ệ ượ trên vùng đ t.ấ

Hai lo¹i dÊu hiÖu ®iÒu vÏ gi¸n tiÕp Nh÷ng d Êu hiÖu c ã tÝnh lo g ic :

Mét sè mÉu khãa ¶nh

Rõng ngËp mÆn ven s«ng

Rõng ngËp mÆn ven

biÓn

¶nh rõng ngËp mÆn

Rõng ngËp mÆn trong ®Êt

liÒn

§Êt nu«i t«m kÕt hîp trång rõng §Êt nu«i t«m kÕt hîp trång lóa

¶nh vÖ tinh Spot ¶nh vÖ tinh Spot

R¹ch t«m trong rõng ngËp mÆn Ruéng lóa mét vô kÕt hîp nu«i

t«m

§Êt chuyªn t«m §Êt dõa níc

¶nh vÖ tinh Spot

§Çm nu«i t«m

Dõa níc

D©n c ven s«ng vïng nam bé

¶nh vÖ tinh Spot

D©n c ®Çu mèi ven s«ng

Kªnh r¹ch S«ng ngßi tù nhiªn

Kªnh ®µo

S«ng tù nhiªn

§Êt ló a v µ rõ ng

Ló a v e n lµng

§Êt n¬ng rÉy

§Êt trång c hÌ

§Êt c ©y b ô i

§Êt c á

Gi

i đoán nh b ng ph

ng pháp x lý s

ả

ằ

ả

ươ

ử

ố

X lý nh s ử ả

ố

ng d

ượ i d ng ướ ạ c x lý b i máy tính đ ể

ứ

Các d li u nh v tinh thu đ ệ ữ ệ ả trong vi n thám th ườ ễ s và đ ở ượ ử ố c gi t o nh đã đ ả ượ ạ ả d ng vào nhi u lĩnh v c khác nhau. ề ụ i đoán ng ự

ề ươ ộ ố

ạ ả ụ ố

ụ ư

Có m t s các ph n m m th ng ầ m i cũng nh mi n phí dùng đ x ể ử ễ ư lý nh s cho nhi u m c đích khác ề nhau: ví d nh Envi, Erdas, PCI, Ermapper…

CCRS

Các b

c x lý nh s

ướ

ử

ả

ố

ệ ử

i d ng ướ ạ i c d ướ ướ

Nhìn chung đ i v i m t nh vi n thám d ộ ả ễ ố ớ c th c hi n qua 4 b s thì vi c x lý đ ệ ự ượ ố đây:

-Ti n x lý ề ử

-Tăng c

ng ch t l

ườ

ấ ượ

ng nh ả

-Chuy n đ i nh

ổ ả

ể

-Phân lo i nh

ạ ả

ả

Ti n x lý nh ử

ề Các phép Tiền xử lý là những công đoạn như khôi phục và hiệu chỉnh ảnh. Nó được sử dụng để hiệu chỉnh bức xạ và hiệu chỉnh hình học do những biến dạng gây ra bởi bộ cảm biến và vật mạng

ỉ ọ

ị ộ

c ọ

ị ể

ị

ủ ả ấ

ươ ụ

ng pháp thông d ng ể

i láng gi ng g n ề ườ

Đ hi u ch nh hình h c các ể ệ nh g c b méo, m t th t c ủ ụ ố ả đ c g i là Tái chia m u đ ượ ẫ ượ s d ng đ xác đ nh các giá ử ụ tr đ xám đ đ t vào v trí m i ớ ể ặ ị ộ c a pixel c a nh xu t ra. Có ủ 3 ph nh t hay dùng đ tái chia ấ m u: Ng ầ ẫ nh t, Song tuy n, xo n b c ba ậ ế ấ ắ CCRS

Tăng c

ng ch t l

ườ

ấ ượ

ả ng nh

ườ

ấ ượ

ng ch t l ể

Tăng c c ượ s d ng đ làm tăng kh năng gi i ả ử ụ đoán, làm cho nh d hi u h n..

ng nh đ ả ả ễ ể

ả

ườ c bi

ươ ng nh th

ườ

ng ch t ế ế

ng pháp tăng c ượ

ế

ả

Các ph ấ l t đ n là ng đ ượ ả linear contrast stretch (Kéo dãn đ ộ histogram- t ng ph n tuy n tính), ươ equalized stretch (Cân b ng ằ Histogram), và Spatial filtering (L c ọ không gian)

CCRS

ổ ả Các phép bi n đ i nh ế

ế ổ ả

C s c a các phép bi nđ i nh là ơ ở ủ vi c ng d ng các phép toán s h c ố ọ ụ ệ ứ đ t o thành nh m i. ể ạ

ả

ớ

ng đ

ụ

ừ ả

c s ượ ử ổ ả nh ng

ị ự

ở ữ

ộ ệ ọ

ấ ị

ỷ ố

ộ

ườ

ặ

ế ế

ổ ổ

ỏ ề

ữ

s là m t trong nh ng phép bi n đ i th ng hay g p. ữ ng đ phát hi n hay làm n i b t nh ng bi n đ i nh v ph ổ ổ ậ ệ ng l p ph trên b m t đ t.

Ví d : Tr nh th ườ d ng đ xác đ nh s thay đ i x y ra ự ụ ể c a m t khu v c nào đó ủ ộ th i đi m khác nhau. Tuy nhiên hai ể ờ c cho nhau chúng nh mu n tr đ ừ ượ ố ả ph i đ c đ a v cùng m t h t a ả ượ ư ề đ nh t đ nh ộ Phép chia nh hay nh t ả nh t s th ỷ ố ườ Ả c a các đ i t ố ượ ủ

ề ặ ấ

ả ể ớ

ủ

s ph c t p h n th

ng liên quan đ n vi c tính t ng c a các band khác

ườ

ệ

ế

c phát tri n nh m đ monitoring các

ổ ằ

ể

ủ ể c đ c p đ n đó là ế