TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHQGHN KHTN & CN T.xx, số 4PT- 2004 SỬ DỤN G B Ộ LỌC LA PLA CE LÀM R Ỏ N É T CÁC Đ ố i TƯ Ợ N G T R Ê N Ả N H S Ố N H Ằ M T ự Đ Ộ N G H Ó A T H U T H Ậ P D Ừ L IỆ U Đ Ấ T Đ A I T r ầ n Q u ố c B ìn h , N g u y ễ n Đ ứ c K h ả , T rầ n V ă n T u â n K hoa Đ ịa lý, Trường Đại học Khoa học T ự nhiên, ĐHQG H Nội Thực tế hoạt động ngành Địa năm gần cho th ấ y hệ thống thông tin đ ấ t đai (LIS) công cụ đắc lực phục vụ qu ản lý N h nước vê đ ấ t đai chúng có khả xử lý cung cấp xác, kịp thịi m ột khối lượng lớn thông tin Tuy nhiên, đẽ thực chức đó, LIS có nh u cầu cập n h ậ t liệu r ấ t lớn, đặc b iệt liệu không gian [1] Đây vấn đề h ết sức cấp th iế t nước ta nay, nhiều hệ thống LIS đitợc th iết k ế song chưa đư a vào hoạt động có hiệu dủ liệu đầu vào không cung cấp đầy đủ v ấ n đề có th ể giải cách áp dụng công nghệ tiên tiến Hệ thống định vị tồn cầu (GPS) hay cơng nghệ ả n h số Đối với phương pháp sử dụng ánh số’, khó kh ăn lốn n h ất vân đề tự động n h ậ n dạng đo vẽ đối tượng Bài báo nghiên cứu phương pháp sử dụng lọc Laplace làm rõ n é t đưòng n h giới đối tượng để sau có th ể đo vẽ chúng phương pháp tự động hay bán tự động C ác lọc m r ò n é t r a n h giới g iữ a c c đ ô i tư ợ n g t r o n g x lý ả n h sơ Ánh sơ hình ánh thực thê tự nhiên hay nh ân tạo th e dạng lưới vng có giá trị m àu hay dộ xám khác n h au để có th ể xử lý hiến thị máy tinh [5] Mỗi ô vuông gọi điểm ảnh hay pixel, chúng đơn vị nhỏ n h ất có th ế hiển th ị trê n ảnh số Bài báo giới hạn nghiên cứu ảnh hàng khơng trắn g đen, điểm ảnh chửa giá trị độ xám từ (m àu đen) đến 255 (m àu trắng) Hình la minh họa ảnh số đơn giản chì gồm miền sáng - tơì giá trị độ xám điểm ảnh hình chữ n h ậ t vùng n h giối giũa miền đó: H ình Ảnh số đdn giản (a) ảnh dã xử lý građiên (b) với giá trị độ xám điểm ảnh ỏ vùng lân cận đưòng n h giới 16 Sứ dụng lọc Laplace làm rõ net dói lượng trùn ánh số Đê cỏ th ế nhặn dạng tự dộng ta cần phải làm rõ n ét đường n h giới miền sáng tối ảnh Vấn đề có th ể giải cách tính građiên (gradient) độ xám ỏ vùng lân cặn dường n h giới Giá sử giá trị độ xám điểm ả n h có th ể biểu diễn hàm độ xám F(x,y) với (x^y) tọa độ tinh băng cột hàng điểm ảnh Khi građiên G độ xám điểm (x,y) có th e tính theo cơng thức [4]: Trong trường hợp dơn giản nhất, đạo hàm bậc n h ấ t tính theo độ xám điểm ảnh lân cận: ~ = F(x + \.y)~ F (x ,y ), ax ay = F (x,y + \)-F ( x ,y ) (2) Áp dụng công thức (l)-(2) ta tín h dược gradiên (hình lb) cho ảnh trê n hình la Khi diem ảnh thuộc dối tượng th ì độ xám chúng thường nh au hay gần bảng nhau, tức građiên có giá trị gần Còn điểm ánh nằm gần n h giới đối tượng thi độ xám chúng khác nhiều gradiên có giá trị tuyệt đơì lổn Khi građiên ỏ điểm vượt giá trị giới h ạn cho trước người ta cho điểm dó năm trê n dường n h giới giủa đối tượng Công thức (1) chứa đạo hàm bậc n h ất F(x,y) cđ sở lọc Sobel, Roberts, Prew itt sử dụng công nghệ ánh sô’ [2, 4] Nếu tính G(x,y) theo đạo hàm bậc F(x,y), tức là: + dx (3) dy giá trị G(x,y) có dâu khác nh au (+ -) h phía đưịng n h giỏi đối tượng Hàm G(x,y) tin h theo công thức (3) sở lọc Laplace [2] Trong thực tế, đế' áp dụng lọc kích thước nxn pixel («=3,5,7: ), građiên G(x,y) tinh theo độ xám rt- điểm án h lân cặn giới hạn hình vng có tâm ỏ (x,y) cạnh n pixel: £ X « ,w