BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGUYỄN MINH NGỌC
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ẢNH
VIỄN THÁM QUANG HỌC CỦA VIỆT NAM
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
Hà Nội, 2022
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Đo ảnh và Viễn thám,
Khoa Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai,
Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Trần Vân Anh
2. TS. Nguyễn Xuân Lâm
Phản biện 1: PGS. TS. Bùi Ngọc Quý
Phản biện 2: PGS. TS. Trịnh Lê Hùng
Phản biện 3: TS. Lê Xuân Huy
Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường
Họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi … giờ, ngày …
tháng … năm …
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thƣ viện Quốc gia
- Thƣ viện Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Dữ liệu ảnh viễn thám quang học mà người dùng tiếp cận
được hầu hết ở mức 1A, 2A hay cao hơn nữa; đồng thời, các nhà
cung cấp thường định hướng chỉ tiêu chất lượng ảnh dựa trên khái
niệm về các loại độ phân giải. Do đó, dữ liệu ở mức thấp hơn như
mức 0 ít được quan tâm.
Để đánh giá chất lượng ảnh có rất nhiều thông số và được chia
thành hai nhóm như sau: nhóm liên quan đến yếu tố không gian và
nhóm liên quan đến yếu tố bức xạ.
Ảnh hưởng của các thông số đến chất lượng ảnh không phải là
như nhau; cần xác định rõ những thông số nào đặc trưng cho chất
lượng ảnh và có thể thực hiện việc đánh giá; đồng thời cũng chỉ ra
được tình trạng hoạt động của thiết bị chụp ảnh trên vệ tinh.
Hai thông số thường được sử dụng là: tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu,
được viết tắt là SNR (Signal to Noise Ratio), và hàm truyền điều
biến, được viết tắt là MTF (Modulation Transfer Function).
Trong điều kiện của Việt Nam, NCS đề xuất lựa chọn hai
thông số MTF và SNR để đánh giá chất lượng ảnh. Đây là hai thông
số không chỉ thể hiện được chất lượng ảnh, mà còn tính toán được
với điều kiện chỉ cần bãi kiểm định. Do đó hai thông số này thích
hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay.
Điều kiện hoạt động khắc nghiệt ngoài không gian cùng với
quá trình phóng lên quỹ đạo dẫn đến suy giảm chất lượng của các
thiết bị trên vệ tinh. Đã có nhiều nghiên cứu và phương pháp để đánh
giá chất lượng của hệ thống chụp ảnh trên vệ tinh, và phương pháp
2
đánh giá gián tiếp sử dụng dữ liệu ảnh là hướng tiếp cận được áp
dụng rộng rãi.
Dữ liệu ảnh thu được của các hệ thống vệ tinh viễn thám
quang học là rất lớn, nhưng không phải bất kỳ dữ liệu ảnh nào cũng
có thể được sử dụng để đánh giá chất lượng ảnh mà chúng cần đáp
ứng được các tiêu chí riêng.
Trên cơ sở nghiên cứu các phương pháp đã có, NCS thực hiện
đề tài “Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng ảnh viễn thám quang học
của Việt Nam” với phương pháp được phát triển theo hướng định
lượng, đề xuất quy trình đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang
học của Việt Nam, phù hợp với điều kiện thực tế của nước ta. Các
kết quả thu được sẽ chỉ ra các ngưỡng chất lượng ảnh cụ thể đối với
những thông số được dùng để đánh giá là SNR và MTF.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là:
- Đề xuất thông số để đánh giá chất lượng ảnh viễn thám
quang học phù hợp với điều kiện của Việt Nam.
- Xây dựng được phương pháp và quy trình đánh giá chất
lượng ảnh viễn thám quang học đối với điều kiện của Việt Nam.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện được mục tiêu trên, đề tài cần thực hiện các nội
dung nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu tổng quan về công tác đánh giá chất lượng ảnh
viễn thám quang học đối với các hệ thống vệ tinh trên thế giới. Trên
cơ sở đó đề xuất lựa chọn thông số đánh giá chất lượng ảnh phù hợp
với điều kiện của Việt Nam..
3
- Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương pháp đánh giá chất
lượng ảnh viễn thám quang học qua hai thông số SNR và MTF. Từ
đó, lựa chọn phương pháp phù hợp với điều kiện của Việt Nam.
- Nghiên cứu phương pháp chiết tách cạnh Canny để phục vụ
việc tính toán thông số MTF từ dữ liệu ảnh viễn thám quang học.
- Xây dựng quy trình đánh giá chất lượng ảnh viễn thám
quang học với hai thông số SNR, MTF và từ nhu cầu sử dụng ảnh
trong thực tế để đề xuất mức chất lượng ảnh đối với mỗi tỉ lệ cụ thể.
- Thử nghiệm đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1 của Việt
Nam, đề xuất mức chất lượng ảnh (theo thông số SNR, MTF) đối với
mỗi nhu cầu sử dụng cụ thể.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu
SNR, và thông số hàm truyền điều biến MTF.
Phạm vi không gian bao gồm: các bãi kiểm định nhân tạo tại
Salon de Provence (Pháp), và tại thành phố Buôn Ma Thuột (tỉnh
Đắk Lắk); và các bãi kiểm định tự nhiên: sa mạc tại Châu Phi, vùng
biển tại Đại Tây Dương.
Phạm vi dữ liệu: dữ liệu ảnh VNREDSat-1 của Việt Nam ở
mức 0 và mức 1A.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích, tổng hợp
- Phương pháp thu thập số liệu
- Phương pháp viễn thám
- Phương pháp chuyên gia
- Phương pháp thực nghiệm