vien tham - 8 tien xu ly anh

40
TIỀN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM TIỀN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

Upload: ttungbmt

Post on 01-Jul-2015

1.001 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Vien tham - 8 tien xu ly anh

TIỀN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁMTIỀN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

Page 2: Vien tham - 8 tien xu ly anh

NỘI DUNGNỘI DUNG

1. Hiệu chỉnh bức xạ

2. Hiệu chỉnh hình học

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

Page 3: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Hiệu chỉnh bức xạHiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy của cảm biến

Địa hình và góc chiếu mặt trời

Ảnh hưởng của tầng khí quyển

CB quang

CB quang điện

Vignetting

Uncertain detector

Địa hình

Góc chiếu mặt trời

Hấp thụ

Tán xạ

Page 4: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quangĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang

Hiệu ứng Vignetting

Page 5: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quangĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang

ảnh gốc ảnh kết quả

Hiệu chỉnh vigneting theo mô hình cosn

Page 6: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tửĐộ 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

Maát doøng aûnh NhieãuVeät doøng aûnh

Page 7: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tửĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử

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

Page 8: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạ

Độ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tửĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử

Vệt dòng ảnh- Nguyên nhân: không đồng bộ giữa

các bộ tách sóng trong cùng mảng tuyến tính

- 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

- …

Page 9: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tửĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử

SLC-Off April 2004 Image April 2003 Image

SLC-Off“Gap-Filled” Image

Page 10: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tửĐộ nhạy - Bộ cảm biến quang - điện tử

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)

Page 11: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐịa hình và góc chiếu mặt trờiĐịa 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 thấp

Page 12: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐịa hình và góc chiếu mặt trờiĐịa hình và góc chiếu mặt trờiBóng 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)

Page 13: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐịa hình và góc chiếu mặt trờiĐịa hình và góc chiếu mặt trờiBóng râm

Page 14: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạĐịa hình và góc chiếu mặt trờiĐịa hình và góc chiếu mặt trời

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

Page 15: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạẢnh hưởng của khí quyểnẢnh hưởng của khí quyển

Page 16: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạCác phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyểnCác phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyển

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 hieäu chænh ngay khi bay chuïp

Page 17: Vien tham - 8 tien xu ly anh

1. Hiệu chỉnh bức xạ1. Hiệu chỉnh bức xạHiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyểnHiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyển

Page 18: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình họcNguyên nhân gây biến dạng hình họcNguyên nhân gây biến dạng hình học- Nội sai: tính chất hình học của bộ cảm biếnNội sai: tính chất hình học của bộ cảm biến- Ngoại sai: vị thế của vật mang và hình dáng của vật thể (địa hình)Ngoại sai: vị thế của vật mang và hình dáng của vật thể (địa hình)

Page 19: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình họcCác biến dạng hình học do nội saiCác biến dạng hình học do nội sai

Page 20: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình họcCác biến dạng hình học do ngoại saiCác biến dạng hình học do ngoại sai

Page 21: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình họcCác bước hiệu chỉnh hình họcCác bước hiệu chỉnh hình học

ảnh gốc

Chọn phương pháp

Xác định các thông số

Kiểm tra độ chính xác

Nội suy và tái chia mẫu

ảnh nắn chỉnh

Chọn điểm khống chế mặt đất (GCPs)

Page 22: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình học

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 (Non-Systematic 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)

Page 23: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình học

Chọn điểm khống chế mặt đấtChọn điểm khống chế mặt đất- Phân bố đềuPhân bố đều- Đủ số điểmĐủ số điểm- Độ chính xác caoĐộ chính xác cao- Các đối tượng dễ nhận dạngCác đối tượng dễ nhận dạng

Vị trí thực địa Vị trí trên ảnh Chọn GCP

Page 24: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình học

Chọn điểm khống chế mặt đất: bản đồ địa hìnhChọn điểm khống chế mặt đất: bản đồ địa hình

Page 25: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình họcQuan hệ giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ địa lýQuan hệ giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ địa lý

Page 26: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình học

AÛnh goác

AÛnh ñaõhieäu chænh

Chọn điểm GCP

Page 27: Vien tham - 8 tien xu ly anh

2. Hiệu chỉnh hình học2. Hiệu chỉnh hình học

Page 28: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

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

Page 29: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Các hàm chuyển đổiCác hàm chuyển đổi

Page 30: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Các hàm chuyển đổiCác hàm chuyển đổi

Page 31: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Nắn chỉnh hình học ảnhNắn chỉnh hình học ảnh

Page 32: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Các biến dạng hình học cơ bảnCác biến dạng hình học cơ bản

Page 33: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Hàm chuyển đổi AffineHàm chuyển đổi Affine

Page 34: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Hàm chuyển đổi HelmertHàm chuyển đổi Helmert

Page 35: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Sai số trung phươngSai số trung phương

Page 36: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

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

Page 37: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Tái chia mẫu (resampling)Tái chia mẫu (resampling)

Page 38: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Nội suy (interpolating)Nội suy (interpolating)

Page 39: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

Nội suy (interpolating)Nội suy (interpolating)

Page 40: Vien tham - 8 tien xu ly anh

3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều3. Xử lý hình học ảnh 2 chiều

So sánh 3 phương pháp nội suySo sánh 3 phương pháp nội suy