2.4.2 Phương pháp độ phân giải kép
Đây là phương pháp ước tính MTF với nguyên lý dựa trên cặp ảnh của cùng một khu vực với các kênh phổ giống hệt nhau và khác độ phân giải không gian. Phương pháp này sử dụng tỉ lệ phổ trong miền Fourier của hai ảnh giống nhau để ước tính tỉ số MTF tương ứng. Phương pháp này địi hỏi các quy trình tiền xử lý như hiệu chỉnh hình học và bức xạ. Thuật tốn xác định thay đổi cũng có thể được sử dụng để xác định các khu vực ổn định tạm thời giữa hai lần chụp ảnh.
Có hai cách để áp dụng phương pháp này. Cách thứ nhất là sử dụng hai ảnh có cùng độ phân giải khơng gian, hai giá trị MTF của hai ảnh đều là chưa biết do đó chỉ có thể ước tính MTF tương đối. Đây là phương pháp đã được hệ thống ảnh SPOT sử dụng để ước tính sự tiến triển tạm thời của MTF vì một vài lý do như suy giảm phân kỳ hay sự biến thiên MTF theo trường nhìn của ống kính [74]. Cách thứ hai là hai ảnh sử dụng có độ phân giải khác nhau, ảnh có độ phân giải cao hơn thơng thường ít nhất là 5 lần. Trong trường hợp này, ngay cả khi chưa biết MTF của ảnh độ phân giải cao, nó sẽ được giả định tương đương với một giá trị nào đó ở tỉ lệ của ảnh có độ phân giải thấp [57]. Hay nói cách khác, phương pháp này có phép ước tính MTF chính xác của ảnh độ phân giải thấp.
Tuy nhiên việc áp dụng trực tiếp phương pháp độ phân giải hai chiều bị đánh giá là ước tính quá cao MTF do hiệu ứng nhiễu răng cưa, điều này đã được các nhà khoa học khác cảnh báo và xác nhận trong các nghiên cứu trước đây [47,45]. Để bù cho những hiệu ứng răng cưa này, một giải pháp được đề xuất là phương pháp phân giải kép có tính đến ước lượng mật độ cơng suất phổ của thành phần răng cưa trong ảnh có độ phân giải thấp để ước tính MTF [103].
Bên cạnh đó, áp dụng phương pháp này u cầu ln ln có một ảnh có độ phân giải cao hơn ảnh cần ước tính MTF. Điều này sẽ gặp khó khăn trong trường hợp hệ thống vệ tinh mới có ảnh độ phân giải rất cao và khó tìm được nguồn dữ liệu ảnh có độ phân giải cao hơn (ví dụ ảnh cần ước tính MTF có độ phân giải 0.5m). Vì vậy, phương pháp này tuy có khả năng ứng dụng cao nhưng cần lựa chọn và cân nhắc trước khi sử dụng, trong thực tế hệ thống SPOT đã áp dụng phương pháp này cho ảnh SPOT4 [88,103].
2.4.3 Phương pháp dựa trên thiết bị đặc trưng
Trên vệ tinh có một số thiết bị đặc thù để ước tích MTF mà khơng cần có các thơng tin về cảnh ảnh hay các đối tượng, trường hợp này được gọi là các phương pháp “mù”. Một ví dụ về phương pháp này là yêu cầu về các thiết bị đặc thù trên vệ tinh sử dụng
phương pháp đa pha [78]. Kỹ thuật xử lý ảnh theo phương pháp này sẽ đưa ra giá trị MTF tổng quát từ một bộ nhiều hơn hai ảnh thu được kèm theo của cùng một đối tượng mở rộng hay các cảnh “giàu” tính tự nhiên (như các khu vực đơ thị).
Thực tế, q trình xử lý ảnh tương ứng với việc ước tính chung và lặp đi lặp lại của:
cảnh ảnh chưa biết, thơng qua q trình giải chập các cảnh ảnh chưa biết thông qua xử lý có tính đến giá trị MTF ước tính trước đó,
MTF, thơng qua mơ hình Zernike có tính đến ước tính hiện tại của đối tượng khơng xác định.
Hai q trình ước tính này được thực hiện lặp cho đến khi hội tụ [19].
Phương pháp ước tính này phù hợp với những hệ thống vệ tinh có thiết bị đặc thù để ước tính MTF và thiết kế ngay từ đầu.
2.5 Phương pháp đánh giá chất lượng ảnh thích hợp với điều kiện của Việt Nam
2.5.1 Điều kiện thực tế của Việt Nam
Trong khuôn khổ xây dựng hệ thống vệ tinh quan sát Trái đất đầu tiên của Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam có thực hiện xây dựng một bãi kiểm định tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk, và đã đưa vào hoạt động từ năm 2017. Bãi kiểm định này gồm hai phần để đánh giá chất lượng ảnh thông qua giá trị MTF và SNR. Trong đó, phần ước tính giá trị MTF là các ơ bàn cờ, được thiết kế theo dạng bãi kiểm định cạnh. Do đó phương pháp ước tính MTF được đề xuất phù hợp với điều kiện Việt Nam là phương pháp cạnh nghiêng. Hơn thế nữa đây cũng là phương pháp được công nhận theo tiêu chuẩn ISO 12233 dành cho kiểm định các hệ thống thu nhận ảnh quang học. Về cơ sở khoa học, việc sử dụng bãi kiểm định cạnh khi tính tốn MTF cịn hạn chế sự phụ thuộc vào tần số không gian; và đối với các vệ tinh độ phân giải cao như hiện nay, MTF thường chỉ được quan tâm tại khu vực xung quanh tần số Nyquist; đồng thời bãi kiểm định dạng cạnh còn hạn chế hiện tượng flickering, gây nhiễu làm ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo
Để chủ động và nâng cao độ chính xác trong cơng tác đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học, trong khuôn khổ dự án hệ thống vệ tinh VNREDSat-1 có thực hiện xây dựng bãi kiểm định tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk (xem minh họa hình 2.18). Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đo đạc phản xạ bề mặt bãi kiểm định trước khi chụp ảnh để đánh giá chất lượng ảnh.