Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ẢNH VIỄN THÁM QUANG HỌC CỦA VIỆT NAM
Ngành:
KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung giải quyết nhu cầu cấp thiết về đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học tại Việt Nam, đặc biệt đối với các dữ liệu ảnh ở mức thấp hơn (mức 0) thường ít được quan tâm so với các mức cao hơn (1A, 2A). Đề tài xác định hai thông số chính là Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) và Hàm truyền điều biến (MTF) làm cơ sở đánh giá chất lượng ảnh, phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam do khả năng tính toán chỉ cần bãi kiểm định.
Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất các thông số phù hợp và xây dựng phương pháp, quy trình đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học cho Việt Nam. Nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan các phương pháp đánh giá trên thế giới, phát triển cơ sở khoa học và phương pháp đánh giá (sử dụng phương pháp chiết tách cạnh Canny để tính MTF), xây dựng quy trình đánh giá tổng thể, và thử nghiệm trên dữ liệu ảnh VNREDSat-1 của Việt Nam để đề xuất các mức chất lượng ảnh cụ thể.
Điểm mới của luận án là đề xuất lựa chọn thông số SNR và MTF cùng quy trình đánh giá có tích hợp nhu cầu sử dụng thực tiễn để phân chia các mức chất lượng ảnh. Đồng thời, việc sử dụng phương pháp chiết tách cạnh Canny để tính toán MTF từ các bãi kiểm định được chứng minh là hiệu quả hơn các thuật toán tuyến tính truyền thống, đặc biệt với dữ liệu có mức lượng tử hóa cao.
Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống chụp ảnh trên vệ tinh VNREDSat-1 vẫn đảm bảo chất lượng ảnh với các giá trị MTF khoảng 0.2 (cao hơn ngưỡng 0.08) và SNR khoảng 145 (cao hơn ngưỡng 100). Quy trình đề xuất được chứng minh độ tin cậy, tính khả thi và có thể áp dụng cho các hệ thống vệ tinh viễn thám quang học hiện tại và tương lai của Việt Nam, cũng như các nguồn dữ liệu ảnh khác, đồng thời đưa ra các mức chất lượng ảnh (tốt, trung bình, xấu) tương ứng với các tỉ lệ bản đồ khác nhau (ví dụ: MTF > 0.2 cho bản đồ tỉ lệ 1:25.000).
Mục lục chi tiết:
- Phần mở đầu
- Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
- 1.1 Khái niệm về đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 1.1.1 Khái niệm chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 1.1.2 Sự cần thiết phải đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 1.2 Các thông số thể hiện chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 1.2.1 Thông số liên quan đến yếu tố không gian
- 1.2.2 Thông số liên quan đến yếu tố bức xạ
- 1.3 Tổng quan về đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 1.3.1 Trên thế giới
- 1.3.2 Ở Việt Nam
- 1.4 Tiểu kết chương 1
- Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học
- 2.1 Thiết bị thu nhận ảnh và chất lượng ảnh
- 2.1.1 Chất lượng ảnh về mặt bức xạ
- 2.1.2 Chất lượng ảnh về mặt không gian
- 2.2 Thông số đánh giá chất lượng ảnh
- 2.2.1 Những thông số đại diện cho yếu tố bức xạ
- 2.2.2 Những thông số đại diện cho yếu tố không gian
- 2.2.3 Thông số phù hợp với Việt Nam
- 2.3 Phương pháp đánh giá tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR)
- 2.3.1 Nguồn dữ liệu
- 2.3.2 Phương pháp tính toán
- 2.4 Phương pháp đánh giá hàm truyền điều biến (MTF)
- 2.4.1 Phương pháp dựa trên bãi kiểm định
- 2.4.2 Phương pháp độ phân giải kép
- 2.4.3 Phương pháp dựa trên thiết bị đặc trưng
- 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
- 2.5.2 Phương pháp tính toán SNR
- 2.5.3 Phương pháp tính toán MTF
- 2.5.4 Phương pháp chiết tách cạnh Canny
- 2.6 Tiểu kết chương 2
- Chương 3: Đề xuất quy trình đánh giá chất lượng ảnh viễn thám quang học phù hợp với điều kiện Việt Nam
- 3.1 Quy trình hiệu chỉnh bức xạ
- 3.1.1 Hiệu chỉnh tín hiệu tối (DS)
- 3.1.2 Hiệu chỉnh mức độ hồi đáp không đồng đều của điểm ảnh (PRNU)
- 3.2 Quy trình đánh giá chất lượng ảnh qua thông số SNR
- 3.3 Quy trình đánh giá chất lượng ảnh qua thông số MTF
- 3.4 Quy trình đánh giá chất lượng theo nhu cầu sử dụng
- 3.5 Bãi kiểm định phục vụ công tác đánh giá chất lượng ảnh
- 3.5.1 Bãi kiểm định cố định
- 3.5.2 Bãi kiểm định di động
- 3.5.3 Tiêu chí lựa chọn bãi kiểm định
- 3.6 Tiểu kết chương 3
- Chương 4: Thực nghiệm: Đánh giá chất lượng ảnh viễn thám VNREDSat-1 của Việt Nam
- 4.1 Hiệu chỉnh bức xạ
- 4.1.1 Hiệu chỉnh DS
- 4.1.2 Hiệu chỉnh PRNU
- 4.2 Đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1 qua thông số SNR
- 4.3 Đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1 qua thông số MTF
- 4.3.1 Đánh giá chất lượng ảnh qua thông số MTF
- 4.3.2 Đề xuất mức chất lượng ảnh qua thông số MTF
- 4.4 Tiểu kết chương 4
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
- Các công trình đã công bố
- Phụ lục