CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ RADAR VÀ SINH KHỐI
3.3 Tiền xử lý dữ liệu
Quá trình tiền xử lý ảnh ASAR theo qui trình sau:
Dữ liệu ASAR sau khi được nắn chỉnh sơ bộ và lọc tác giả đã tiến hành nắn chỉnh địa lý để đồng bộ về mặt tọa độ với dữ liệu quang học là ảnh SPOT.
Hình 3.3 Nắn chỉnh ảnh ASAR theo ảnh SPOT
Sau khi nắn chỉnh đồng nhất về một hệ tọa độ tác giả tiến hành lọc nhiễu. Nhiễu là hiện tượng phổ biến và là đặc trưng của hệ thống chụp ảnh radar (với bước sóng cỡ
mm đến 1m). Giống như ánh sáng Laser, sóng radar phát ra được truyền theo pha và tương tác rất ít trên đường đi tới các đối tượng trên bề mặt. Sau khi tương tác với các đối tượng trên bề mặt, các sóng này khơng cịn cùng pha nữa. Nguyên nhân là do
khoảng cách từ các đối tượng trên bề mặt đến bộ thu phát tín hiệu là khác nhau, hoặc
Hiện thị thơng tin Hiện thị tồn phân giải
Xuất ảnh sang định dạng khác Lọc ảnh
Định chuẩn
Biên độ sang năng lượng
Hiệu chỉnh địa lý
41
Khi khơng cùng pha, các sóng radar có thể tương tác và tạo ra các điểm ảnh
(Pixel) sáng và tối và được gọi là nhiễu. Để sử dụng ảnh một cách có hiệu quả thì cần phải làm giảm các pixel nhiễu này. Tuy nhiên, các thuật tốn dùng để làm giảm nhiễu thì cũng thường làm biến đổi các thông tin trên ảnh.
Đối với người sử dụng, đây là một trở ngại lớn trong khi phân tích giải đốn ảnh.
Vấn đề xử lý nhiễu do vậy đã tập trung được sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu. Hàng loạt các phép lọc được thiết kế chuyên dụng cho ảnh radar đã ra đời và hiện nay thường
được cung cấp trong các module xử lý ảnh radar của các phần mềm xử lý ảnh thương
mại. Trong đó phải kể tới các phương pháp lọc như Frost, Lee, Sigma, Li, Gamma Map v.v... Nhìn chung, đa số các lọc này đều hoạt động trên nguyên tắc dựa vào tính chất cục bộ của vùng ảnh nằm trong cửa sổ lọc tại mỗi vị trí để xây dựng các ma trận lọc thích hợp sao cho tại những vị trí được xác định là có nhiễu, lọc phải mang tính chất của
phương pháp lọc thông tần thấp (low passed filter) để loại nhiễu, ngược lại, tại những vị
trí phát hiện được các chi tiết nhỏ hay có chi tiết dạng tuyến chạy qua, nó phải bảo tồn hoặc thậm chí hoạt động như một lọc tần số cao (hight passed filter) để làm nổi rõ các chi tiết đó. Riêng lọc Lee lại dựa vào mơ hình nhiễu thực nghiệm để tách riêng nhiễu ra khỏi tín hiệu hữu ích qua đó loại bỏ nhiễu. Dưới đây là bản chất và thuật toán cụ thể của
các phương pháp lọc này.
Trong luận văn tác giả dùng hàm lọc Frost:
Lọc Frost là phương pháp ứng dụng mơ hình nhiễu như đã nêu ở trên để biến đổi ma trận lọc dựa vào các giá trị thống kê cục bộ của ảnh tại vị trí hiện tính trong phạm vi cửa sổ lọc. Nói một cách cụ thể hơn các phần tử của ma trận lọc được tính như sau:
W = k ỏ e - ỏ |x,y|
Trong đó:
k: hằng số
ỏ = úZ2/MZ2: tỷ số giữa phương sai và giá trị trung bình cục bộ của ảnh |x,y|: khoảng cách giữa phần tử hiện tính tới tâm của cửa sổ lọc.