Như chúng ta đã biết, ảnh số có thể được xem như là mảng giá trị độ xám được lưu trữ trong máy tính, vì vậy việc nắn chỉnh ảnh số là sự thay đổi vị trí của các con số này và hiển thị giá trị độ xám của các pixel nằm trong mảng xắp xếp của ảnh số. Sự biến đổi này dựa trên hàm số chuyển đổi toạ độ và các phương pháp tái chia mẫu được lựa chọn thích hợp.
Trong nắn chỉnh hình học ảnh số, vấn đề đầu tiên cần phải xác định là mối quan hệ hình học giữa ảnh gốc và ảnh sau khi nắn, người ta phải tiến hành chuyển đổi toạ độ và tái chia mức xám ( nội suy lại giá trị độ xám của Pixel), để thực hiện việc này có 2 phương án được sử dụng trong thực tế đó là phương án trực tiếp và phương án gián tiếp được mô tả trên hình sau:
Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh a) Nắn chỉnh hình học ảnh số theo nguyên lý trực tiếp
Ở phương thức này ta lấy ảnh gốc làm cơ sở. Đầu tiên người ta tính toạ độ ảnh nắn của tất cả các Pixel trong ảnh gốc theo hàm số chuyển đổi trực tiếp tổng quát.
= ( , )
{ = ( , ) (2.19)
Trong đó: xP, yP.: Là toạ độ Pixel trên ảnh gốc XP ,YP.: Là toạ độ được chuyển đổi trong ảnh nắn
Fx ,Fy.: Hàm chuyển đổi đơn giản của phương thức nắn ảnh trực tiếp Sau khi tính chuyển toạ độ đơn giản của phương thức nắn trực tiếp trong ảnh gốc được lấy và gán sang vị trí chính xác của ảnh nắn.
b) Nắn chỉnh hình học ảnh số theo nguyên lý gián tiếp
Ngược lại với phương pháp nắn ảnh trực tiếp, phương thức hiệu chỉnh gián tiếp lấy ảnh nắn làm cơ sở cho sự lựa chọn. Hơn nữa, đối với tổng Pixel trong ảnh nắn việc hiệu chỉnh vị trí của chúng trong ảnh gốc cần phải được tính toán trước tiên thông qua hàm số chuyển đổi gián tiếp.
{=( ,) (2.20)
= ( , )
Theo vị trí tính toán được chỉ ra nhờ toạ độ XP, YP thì giá trị độ xám tương ứng có thể nhận được từ ảnh gốc và từ đó gán sang pixel vừa tính được trong ảnh nắn.