nêu và phân tích quy trình xử lý ảnh số
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đề tài: Nêu và phân tích quy trình xử lý ảnh số Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Làn Sinh viên thực hiện: Khương Thị Ngọc Đồng Thị Nhẫn Nguyễn Khánh Linh Đặng Văn Nam Nội dung Ảnh số là gì? I. Ảnh số 1. Khái niệm ảnh số. Ảnh số là một mảng hai chiều của các phần tử ảnh có cùng kích thước được gọi là pixel. Mỗi pixel được xác định bằng toạ độ hàng, tọa độ cột và độ xám. Độ xám của mỗi pixel được mã hóa theo đơn vị thông tin là bit. 2. Độ phân giải của ảnh số. Độ phân giải là khoảng cách giữa hai lần đo xung liên tục của bộ cảm hay còn được hiểu là kích thước của một pixel. Độ phân giải hình học Độ phân giải độ xám Độ phân giải phổ Dung lượng của ảnh số: Dung lượng phụ thuộc vào kích thước của ảnh (độ phân giải hình học), độ phân giải xám và độ phân giải phổ của ảnh số II. Quy trình xử lý ảnh số Thu nhận ảnh Nắn ảnh hình học Nâng cao chất lượng ảnh Phân loại Biên tập trình bày Hiệu chỉnh phổ 1. Thu nhận ảnh Các thiết bị thu nhận ảnh bao gồm camera, scanner; các thiết bị thu nhận ảnh này có thể cho ảnh đen trắng. Nhìn chung các hệ thống thu nhận ảnh thực hiện một quá trình cảm biến: biến đổi năng lượng quang học thành năng lượng điện, tổng hợp năng lượng điện thành ảnh. Ảnh trên máy tính là kết quả thu nhận theo các phương pháp số hóa được nhúng trong các thiết bị khác nhau. Ảnh thường được biểu diễn theo hai mô hình cơ bản: Raster và Vector. Mô hình Raster: thường thu nhận ảnh qua các thiết bị như camera, scanner, nó thuận lợi cho việc hiển thị và in ấn. Mô hình Vector: người ta sử dụng hướng giữa các Vector của điểm ảnh lân cận để mã hóa và tái tạo hình ảnh ban đầu. Ảnh Vector được thu nhận trực tiếp từ các thiết bị số hóa như Digital hoặc được chuyển đổi từ ảnh Raster thông qua các chương trình số hóa. 2.Hiệu chỉnh phổ Ảnh hưởng của khí quyển: giữa bề mặt vỏ Trái Đất và vệ tinh hay máy bay bao giờ cũng có một khoảng khí quyển ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình truyền dẫn thông tin. Những vật thể gây nên sự biến đổi bao gồm các phần tử khí và các hạt dạng lỏng hay rắn. Các hạt gây ra những biến đổi như hấp thụ, tán xạ và phản xạ. Trong thực tế, khí trong khí quyển hấp thụ năng lượng trong một số khoảng bước sóng nhất định gọi là các kênh hấp thụ. Bước sóng khoảng ngắn hơn 0.3mm bị hấp thụ hoàn toàn cần thiết cho sự sống của Trái Đất, vì năng lượng ở bước sóng này có thể phá hủy lớp da của các cơ thể sống. Mây cấu tạo từ những phần tử kích thước nhỏ của nước lỏng, hấp thụ và tán xạ bức xạ điện từ ở bước sóng nhỏ hơn 0.3mm. Chỉ có bức xạ của sóng siêu cao tần và bước sóng dài hơn là có thể xuyên qua mây mà không bị tán xạ, phản xạ hay hấp thụ. 2.Hiệu chỉnh phổ Mục đích nhằm loại trừ những thành phần bức xạ không mang lại thông tin hữu ích. Phương pháp chính trong hiệu chỉnh khí quyển có 3 nhóm: • Phương pháp sử dụng hàm truyền khí quyển (dựa trên trạng thái trung bình của khí quyển kể cả hàm lượng các hạt bụi lơ lửng và hơi nước) • Phương pháp sử dụng các số liệu quan trắc thực địa (dựa trên sự khác biệt cường độ bức xạ thu được trên vệ tinh và giá trị đo được. • Các phương pháp khác [...]... tương phản, cân bằng Histogram Tất cả các phép nâng cao chất lượng ảnh đều làm thay đổi biểu đồ Histogram Biến đổi độ tương phản của ảnh số • Biến đổi tuyến tính Trong kỹ thuật xử lý ảnh số phục vụ cho đo ảnh và viễn thám, người ta dùng kỹ huật kéo dán đồ thị Histogram dựa trên độ xám nhỏ nhất, lớn nhất của ảnh đầu vào và độ xám nhỏ nhất lớn nhất của ảnh đầu ra Nếu biến đổi tuyến tính từng phần thì iến... đổi độ tương phản của ảnh số • Biến đổi phi tuyến Biến đổi phi tuyến dựa trên cơ sở hàm số mũ (hoặc hàm logarit) giữa độ xám ảnh đầu vào và độ xám ảnh đầu ra Cân bằng Histogram Cân bằng Histogram là kỹ thuật kéo dãn độ tương phản tốt nhất Quá trình cân bằng Histogram liên quan đến tính thống kê của độ xám ảnh số 5 Phân loại ảnh Thống kê Phân loại ảnh Phi thống kê a Phân loại thống kê Phân loại có... tượng được phân loại và cách tích hợp các thông tin này chính là các quy tắc cần được xây dựng để phần mềm có thể phân biệt các đối tượng Mỗi đối tượng có thể được phân loại bằng một thuật toán khác nhau chứ không phải băng một thuật toán thống nhất như trong phân loại pixel-based Một đặc điểm nữa của phân loại định hướng đối tượng là nguyên lý phân cấp đối tượng Phân lớp cây trồng Mầu Lúa Ngô Khoai Sắn... cỏ, cây bụi, lúa tốt, Các ranh giới này thật sự là mờ ngay cả trên thực địa chứ chưa nói tới khả năng vạch chúng trên dữ liệu ảnh viễn thám Đối tượng ảnh và đặc điểm của đối tượng Nước Không khí Đất Môi trường Kinh tế xã hội Động thực vật Bản đồ ô nhiễm nước Bản đồ thảm thực vật Bản đồ ô nhiễm đất Đặc trưng thống kê và kiến trúc của đối tượng Với mọi đối tượng ta đều có thể tính được các đặc trưng... số về hình dạng (shape), thông số về cấu trúc, kết cấu của đối tượng… • Giai đoạn thứ hai: các đối tượng ảnh được chỉ định các lớp chuyên đề (lớp thông tin) dựa theo sự mô tả của những đối tượng (các thuật toán phân loại) do người phân loại thiết lập ra . KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đề tài: Nêu và phân tích quy trình xử lý ảnh số Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị. đổi độ tương phản của ảnh số • Biến đổi tuyến tính Trong kỹ thuật xử lý ảnh số phục vụ cho đo ảnh và viễn thám, người ta dùng kỹ thuật kéo dán đồ thị Histogram dựa trên độ xám nhỏ nhất, lớn. logarit) giữa độ xám ảnh đầu vào và độ xám ảnh đầu ra. Cân bằng Histogram Cân bằng Histogram là kỹ thuật kéo dãn độ tương phản tốt nhất. Quá trình cân bằng Histogram liên quan đến tính thống