ĐII.2 Nguyờn lý chung để nắn chỉnh ảnh vệ tinh

- Do độ cong Trỏi đất, do địa hỡnh thay đổ

ĐII.2 Nguyờn lý chung để nắn chỉnh ảnh vệ tinh

II.2.1. Nguyờn lớ nắn ảnh số chung

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 hiển thị lại giỏ trị độ xỏm của cỏc pixel nằm trong mảng sắp xếp của ảnh số.

Sự biến đổi này dụa trờn hàm số chuyển đổi toạ độ tức là phải xỏc định mối

quan hệ hỡnh học giữa ảnh gốc và ảnh sau khi nắn và cỏc phương phỏp tỏi

chia mẫu được lựa chọn thớch hợp.

Trong nắn chỉnh hỡnh học ảnh số, vấn đề đầu tiờn cần phải xỏc định là mối quan hệ hỡnh học giữa ảnh gốc vàảnh sau khi nắn. Giả sử rằng toạ độ của pixel P nào đú trước và sau khi nắn là (x,y) và (X,Y) chỳng ta sẽ cú quan hệ

hàm số sau: Xp= Fx(xp,yp) Y_p= F_y(x_p,y_p) ( * ) Và x_p= f_x(X_p,Y_p) yp= fy(Xp,Yp) ( * * )

Hàm số * tương đương với nắn ảnh trực tiếp. Theo phương phỏp này đầu tiờn tớnh toạ độ (X,Y) của điểm ảnh trờnảnh nắn từ toạ 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 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

trongảnh gốc cần phải được tớnh toỏn trước tiờn thụng qua hàm số chuyển đổi

* *. Theo vị trớ tớnh toỏn được chỉ ranhờ toạ độ (X,Y) thỡ giỏ trị độ xỏm cú thể

Cỏc hàm số F_x, Fy hoặc f_x, fy 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 lại mẫu trước đõy trờnảnh gốc.

Cỏc hàm số thường được sử dụng trong thực tế để nội suy lại giỏ trị độ

xỏm của cỏc pixel là hàm song tuyến, hàm bậc ba…

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 hỏm số trờn làm cơ sở để giải

bài toỏn nắn ảnh. Tuy nhiờn, khi nắn ảnh đũi hỏi độ chớnh xỏc cao, ngoàiảnh hưởng của chờnh cao địa hỡnh, chỳng ta cũn quan tõmđến ảnh hưởng của độ cong Trỏi đất. Vỡ vậy, ngoài cỏc yếu tố định hướng của ảnh, chỳng ta cần cú

số liệu độ caocủa vựng cần nắn DEM sử dụng trong mụ hỡnh nắn. Kh i đú ta

sử dụng phương trỡnh biến đổi hỡnh học tương ứng (phương trỡnh đồng phương) để thực hiện chuyển đổi giữa toạ độ (x,y) của ảnh gốc và (X,Y) của ảnh nắn với độ cao Z của chỳng. Vỡ khối lượng tớnh toỏn đũi hỏi rất lớn nờn ta cú thể chia nhỏ ảnh để thực hiện. Đối với 4 điểm nằm ở 4 gúc vựng nắn được

chia nhỏ, ta sử dụng phương trỡnh thayđổi hỡnh học chiếu chặt chẽ, ngược lại đối với cỏc điểm nắn khỏc lỳc đú ta cú thể sử dụng đa thức đơn giản để tớnh

toỏn.

II.2.2. Đối với ảnh viễn thỏm

Dựa trờn cơ sở mụ hỡnh toỏn học được sử dụng, cỏc phương phỏp nắn ảnh số cú thể được chia làm hai nhúm là phương phỏp sử dụng thụng số và khụng sử dụng thụng số. Phương phỏp sử dụng thụng số là phương phỏp sử

dụng phương trỡnh số hiệu chỉnh. Phương trỡnh này dựa trờn cơ s ở phương

trỡnh tạo ảnh hỡnh học của hệ thống Sensor. Trong khi đú, phương phỏp khụng

sử dụng thụng số bỏ qua vấn đề tạo ảnh hỡnh học mà chỉ mụ tả _sự mộo hỡnh của chớnh bản thõn tấm ảnh theo đa thức và phương phỏp nội suy trong lĩnh