2. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GI Sở trên thế giới
1.2.5. Phân lớp ảnh viễn thám
Phân lớp có giám sát
Phương pháp phân lớp có giám sát sử dụng thuật toán tích hợp để xếp loại các pixel của ảnh theo các lớp phủ mặt đất khác nhau , việc phân lớp này dựa vào các thông tin đã biết về một số các mẫu
Hình 1.9. Phân lớp có giám sát
Giả sử ảnh có k kênh phổ. Khi đó mỗi pixel trên ảnh sẽ tương ứng với một vector k chiều(mỗi thành phần là giá trị tại kênh thứ k của pixel đó) gọi là vector phổ của pixel. Thuật toán phân lớp sẽ dựa vào quan hệ giữa vector phổ của từng pixel với các lớp. Có rất nhiều phương pháp phân lớp giám sát, trong giới hạn đề tài này em xin giới hiệu phương pháp phân lớp theo xác suất cực đại
Phƣơng pháp phân lớp theo xác suất cực đại (Maximum Likelihood classsifier)
Phương pháp phân lớp theo xác suất cực đại được sử dụng thường xuyên trong xử lý ảnh viễn thám . Mỗi pixel được tính xác suất theo một lớp nào đó, vào nó được gán nhãn có xác suất thuộc vào lớp đó lớn nhất.
Xác suất này được định nghĩa như sau:
( / ) ( )* ( / ) / ( )* ( / )
k
L P k X P k P X k P i P X i
Trong đó : P(k) : xác suất tiềm định của lớp k
P(X/k) : xác suất điều kiện có thể thay X thuộc vào lớp k
Thông thường người ta coi lớp P(k ) là hằng số cho tất cả các lớp và P(i)*∑P(X/i) cũng được coi như vậy, cho nên thực chất xác suất Lk có thể được viết như sau:
1 1/2( ) ( ) /2 1/2 1 ( ) (2 ) | | k X X k n k L X e
Trong đó : X : Vector cấp độ xám của một pixel nào đó Lk : xác suất mà x thuộc vào lớp k
|∑k| : định mức của ma trận phương sai
Hình 1.10. Phân loại thep phương pháp xác suất cực đại
Theo nguyên lý xác suất, phương pháp phân loại theo xác suất cực đại có nhiều ưu việt. Tuy vậy khi sử dụng nó cần chú ý đến một số vấn đề sau :
- Số lượng các khu vực lấy mẫu phải đủ lớn để giá trị trung bình cũng như ma trận phương sai tình cho một lớp nào đó có giá trị đúng với giá trị thực tế
- Ma trận nghịch đảo của ma trận phương sai sẽ không ổn định trong một số trường hợp độ tương quan giữa các kên phổ rất gần nhau. Khi đó cần áp dụng phương pháp giảm số kênh phổ, ví dụ như phương pháp phân tích thành phần chính
Phân lớp không giám sát
Phương pháp này được dùng trong trường hợp thông tin về các lớp phủ không đầy đủ hoặc thậm chí không có. Phân lớp không giám sát có thể được dùng như một phương tiện để sơ bộ tìm hiểu sự chia lớp của một vùng sắp khảo sát, và được sự dụng trong ứng dụng mà không có dữ liệu huấn luyện.
CHƢƠNG 2. TÍCH HỢP GIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN