Như chỳng ta biết, ảnh số cú thể xem như là mảng giỏ trị độ xỏm được lưu trữ trong mỏy tớnh, vỡ vậy việc nắn chỉnh ảnh số là sự thay đổi vị trớ của cỏc con số này và hiện thị lại giỏ trị độ xỏm của cỏc giỏ trị pixel nắm trong mảng sắp xếp cuả ảnh số.Sự biến đổi này dựa trờn hàm số chuyển đổi tọa độ tức là phải xỏc định mụi quan hệ hỡnh học giữa ảnh gốc và ảnh sau khi nắn và cỏc phương phỏp tỏi chia mẫu được lựa chọn thớch hợp.
- Biến hỡnh ảnh trờn ảnh nghiờng thành hỡnh ảnh trờn ảnh nắn.Xỏc lập mối quan hệ phối cảnh giữa ảnh nghiờng và ảnh nắn, biểu diễn mối quan hệ phối cỏnh giữa miền thực địa, ảnh hàng khụng nghiờng và nắn ảnh ở tỷ lệ thành lập.
- Hạn chế sai số vị trớ điểm do địa hỡnh lồi lừm gõy ra.Cỏc ảnh hàng khụng là hỡnh chiếu xuyờn tõm của cỏc miền thực địa trờn mặt phẳng ảnh .Vỡ vậy, khi miền thực địa cú độ lồi lừm thỡ hỡnh ảnh của chỳng trờn ảnh hàng khụng tương ứng với hỡnh ảnh của chỳng cần biểu diễn trờn bản đồ.
Nắn chỉnh hỡnh học ảnh viễn thỏm là đưa tọa độ ảnh về tọa độ địa lý của vựng chụp. Trong nắn chỉnh hỡnh học ảnh số, vấn đề đầu tiờn cần xỏc định là mối quan hệ hỡnh học giữa ảnh gốc và ảnh sau khi nắn.Gĩa sử rằng tọa độ của pixel P nào đú trước và sau khi nắn là (x, y) và (X, Y) chỳng ta sẽ cú mối quan hệ hàm số sau: Xp = F x (xp, yp) Yp = F x (xp, yp) (*) Và x p = fx (Xp , Yp) yp = fx (Xp , Yp) (* *)
Hàm số * tương đương với nắn ảnh trực tiếp.Theo phương phỏp này, đầu tiờn tớnh tọa độ (X, Y) của điểm ảnh trờn ảnh nắn từ tọa độ (x, y) trờn ảnh gốc.
Ngay sau khi tớnh chuyển, giỏ trị độ xỏm của pixel đú sẽ được gỏn từ giỏ trị nội suy theo cỏc phương phỏp tỏi chia mẫu thớch hợp.
Hàm số ** tương ứng với phương phỏp nắn ảnh giỏn tiếp.Ngược lại với phương phỏp nắn ảnh trực tiếp, phương phỏp này lấy ảnh nắn làm cơ sở cho sự lựa chọn.Đối với từng pixel trong ảnh nắn, việc hiệu chỉnh vị trớ của chỳng trong ảnh gốc cần phải được tớnh toỏn trước tiờn thụng qua hàm số chuyển đổi **. Theo vị trớ tớnh toỏn được chỉ ra nhờ tọa độ (X, Y) thỡ giỏ trị độ xỏm cú thể nhận được từ ảnh gốc và từ đú gỏn sang pixel vừa gỏn được trong ảnh nắn.
Cỏc hàm số FX, FY hoặc f x, f y thường là cỏc biểu thức toỏn học của hỡnh học chiếu hoặc đa thức.
Khi nắn chỉnh hỡnh học ảnh số (tức là vị trớ hỡnh học của cỏc pixel đó thay đổi), nếu chỳng ta muốn biết cỏc giỏ trị độ xỏm của cỏc pixel thỡ cần lấy lại mẫu lần nữa trờn cơ sở đó lấy mẫu trước đõy trờn ảnh gốc.
Cỏc hàm số thường được sử dụng trong thực tế đển nội suy lại giỏ trị độ xỏm của cỏc pixel là hàm song tuyến, hàm bậc ba…
Trong thực tế, cú hai cỏch chớnh được sử dụng để nắn chỉnh hỡnh học một ảnh số:
- Nắn chỉnh một ảnh số trờn cở sở cỏc điểm khống chế tọa độ trờn bản đồ hoặc từ cỏc điểm tọa độ đó biết được đo ngoài thực tế( ảnh với bản đồ)
- Nắn chỉnh một ảnh số dựa trờn cơ sở tọa độ của một ảnh đó nắn cựng độ phõn giải hoặc ảnh đó nắn cú độ phõn giải cao hơn (ảnh với ảnh).
Trong nắn ảnh vệ tinh, chờnh cao địa hỡnh trờn ảnh rất nhỏ so với độ cao bay của vệ tinh, vỡ vậy ta cú thể sử dụng cỏc hàm số trờn làm cở sở để giải bài toỏn nắn ảnh.Tuy nhiờn, khi nắn ảnh đũi hỏi độ chớnh xỏc cao, ngoài ảnh hưởng của chờnh cao địa hỡnh, chỳng ta cũn quan tõm đến ảnh hưởng của độ cong trỏi đất.Vỡ vậy, ngoài cỏc yếu tố định hướng của ảnh, chỳng ta cần cú số liệu độ cao của vựng cần nắn DEM sử dụng trong mụ hỡnh nắn .Khi đú ta sử dụng phương trỡnh biến đổi hỡnh học tương ứng ( phương trỡnh đồng phương) để thực hiện chuyển đổi giữa tọa độ (x,y) của ảnh gốc và (X,Y) của ảnh nắn với độ cao Z của chỳng.Vỡ khụớ lượng tớnh toỏn đũi hỏi rất lớn nờn ta cú thể chia nhỏ ảnh để thực
hiện .Đối với 4 điểm nằm ở bốn gúc vựng nắn được chia nhỏ, ta sử dụng phương trỡnh thay đổi hỡnh học chiếu chặt chẽ, ngược lại đối với cỏc điểm nắn khỏc lỳc đú ta cú thể sử dụng đa thưc đơn giản để tớnh toỏn.