Trên hình 3.13 cho thấy, cường độ bức xạ tại một điểm ảnh thu nhận bởi hệ quang học chụp ảnh là một hàm chồng chập của nhiều điểm ảnh lân cận. Các điểm ảnh càng xa điểm ảnh được xét càng có ít ảnh hưởng lên điểm ảnh này. Một điểm ảnh thu được một tín hiệu hồn hảo khi tín hiệu của điểm ảnh này chỉ do bức xạ chiếu đến đúng vật mà nó chụp sinh ra.
Do một hệ thống chụp ảnh bao gồm cả hệ thống quang học và đầu thu là một hệ thống rời rạc, với phần tử thu nhận ảnh nhỏ nhất là một điểm ảnh, phương trình PSF ở trên có thể được viết lại dưới dạng rời rạc. Theo hình trên, khi tính tốn mức bức xạ thu nhận được tại một điểm ảnh, chỉ xét mức bức xạ tại điểm ảnh đó và một vài đóng góp bức xạ từ các điểm ảnh lân cận. Gọi là đáp ứng tích phân của đầu thu đối với bức xạ từ điểm ảnh đang xét và các điểm ảnh lân cận. được chuẩn hố bởi đáp ứng trung bình. PSF rời rạc trong khơng gian hai chiều có thể được viết lại thành [56]
lại ma trận 3x3 trong phương trình trên trở thành {PSFi,j()}, i,j = 1,2,3, mối quan hệ giữa mức bức xạ thu nhận được tại một điểm ảnh sau khi đã có ảnh hưởng từ PSF tại mỗi điểm ảnh (p,l) (ngoại trừ các điểm ảnh tại rìa ảnh) là [94]
với p = 2,....,M-1 và l = 2,...,N-1, trong đó M và N lần lượt là số lượng điểm ảnh trên một hàng ảnh và số lượng hàng ảnh trên một cảnh ảnh.
Đối với ảnh viễn thám quang học, do ảnh được chụp từ khoảng cách rất xa, giới hạn phân biệt của một thiết bị quang học được tính như sau:
fcutoff = D/F (3.9)
Theo đó, đóng góp của một điểm ảnh thứ i vào điểm ảnh thứ j trong không gian ảnh (x,y) được tính bởi:
Do mẫu vật được chụp g(u,v) có thể có độ phân giải khơng gian nằm trong hoặc nằm ngoài giới hạn phân biệt của hệ thống thu nhận ảnh, phương trình trên được xấp xỉ theo cơng thức nhân chập ngược trong phương trình 2.36 như sau:
một cảnh ảnh có thể chứa đến hàng chục ngàn hàng ảnh, số lượng phép tính phải tính theo phương trình trên là rất lớn.
Dữ liệu ảnh cấp cho người dùng
Đạt
Dữ liệu ảnh thỏa mãn yêu cầu
Hình 3.14. Quy trình đánh giá chất lượng theo nhu cầu sử dụngd. Dữ liệu ảnh thoả mãn yêu cầu d. Dữ liệu ảnh thoả mãn yêu cầu
Đây là dữ liệu ảnh đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống chụp ảnh cũng như các tiêu chí của người dùng.
3.5 Bãi kiểm định phục vụ công tác đánh giá chất lượng ảnh
3.5.1 Bãi kiểm định cố định
Tùy theo mục đích, mức độ chính xác, độ ổn định của thiết bị thu nhận ảnh và sản phẩm ảnh đầu ra của các hệ thống vệ tinh mà có thể lựa chọn các bãi kiểm định đơn lẻ hay thành mạng lưới, dạng tự nhiên hay nhân tạo. Trên cơ sở đó, có thể chia các bãi kiểm định cố định thành các dạng sau [35,23]
- LES (Land Equipped Site): Bãi kiểm định trên đất liền có trang thiết bị - SES (Sea Equipped Site): Bãi kiểm định trên biển có trang thiết bị
- LNES (Land Non Equipped Site): Bãi kiểm định trên đất liền khơng có thiết bị - SNES (Sea Non Equipped Site): Bãi kiểm định trên biển khơng có trang thiết bị Một bãi kiểm định được lựa chọn cần định danh thông qua các thông tin như sau: - Tên
- Tọa độ (kinh độ và vĩ độ) - Quốc gia
Một bãi kiểm định cần đáp ứng một số thông tin cơ bản nhất định để đảm bảo tiêu chuẩn cho mục đích kiểm định, đồng thời cũng có thể đáp ứng cho nhiều mục đích trong
những yêu cầu khác nhau [95,35,71,14]. Tổng hợp các điều kiện cần thiết đối với các bãi kiểm định được thể hiện trong bảng 3.2 dưới đây [35]
Bảng 3.2. Thông tin yêu cầu mô tả đối với mỗi bãi kiểm định
Yêu cầu LES SES LNES SNES
Vị trí vật chuẩn X X X X
Thơng tin lý luận X X
Khí hậu khu vực X X X X
Phương pháp kiểm định X X
Thiết bị đo đạc tại vật chuẩn X X
Độ chính xác đo đạc X X
Sử dụng vật chuẩn X X X X
Kế hoạch lấy mẫu X
Thông tin liên hệ X X X X
Các dữ liệu sẵn có X X X X
Tư liệu tham khảo X X X X
Bên cạnh đó, các bãi kiểm định cần cung cấp các thông tin khác nhau như:
- Kiến thức hiểu biết khoa học thông thường. Một bộ các bãi kiểm định thường được lấy từ một cộng đồng kiểm định, các bãi này thường được sử dụng rộng rãi và thường được chú ý nhờ vào đặc tính cụ thể của chúng.
- Các ấn phẩm/báo cáo kỹ thuật: các ấn phẩm tham khảo là một nguồn thông tin liên quan quan trọng
- Thông tin web: Việc sử dụng các bãi kiểm định này có thể tìm được trên mạng ví dụ như: CEOS, NCAVEO, USGS,…
3.5.2 Bãi kiểm định di động
Bãi kiểm định di động nhân tạo là các mục tiêu tham chiếu tiêu chuẩn phổ biến nhất. Loại mục tiêu (vật chuẩn) di động sở hữu lợi thế về độ chính xác, tính đồng nhất và tính linh hoạt cao khi được triển khai cho mục đích kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh viễn thám quang học [63]. Trên thế giới có nhiều vật chuẩn nhân tạo di động khác nhau đã được phát triển nhằm kiểm định radiometric, đặc tính khơng gian và quang phổ của các cảm biến viễn thám quang học trong khơng khí. Thơng thường có ba loại vật chuẩn nhân tạo di động tiêu chuẩn được sản xuất bằng cách vẽ trên bạt.
Dạng vật chuẩn này có một số kiểu như dạng hình quạt với bán kính khoảng từ 10- 30m, với các rẻ quạt được sơn đen trắng xen kẽ và các phân đoạn nhỏ giữa các rẻ quạt với góc khoảng 1-5°, tùy theo mục đích và độ phân giải của ảnh cần kiểm định; dạng kẻ thành cột song song, mỗi cột chia thành các thang đen-trắng, dạng ô vuông kiểu bàn cờ vua …[35]
Hình 3.15 là ví dụ về vật chuẩn di động dạng rẻ quạt của Trung Quốc. Vật chuẩn này được thiết kế với bán kính là 15m, khoảng chia giữa các rẻ quạt với góc 3° và được sơn hai màu đen, trắng xen kẽ nhau [63]