›
›

Giáo trình Viễn thám - Chương 2: Chuyển đổi ảnh

pdf 40 trang huongle 2070
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Viễn thám - Chương 2: Chuyển đổi ảnh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_vien_tham_chuong_2_chuyen_doi_anh.pdf

Nội dung text: Giáo trình Viễn thám - Chương 2: Chuyển đổi ảnh

  1. Chöông 2 CHUYEÅN ÑOÅI AÛNH GIÔÙI THIEÄU Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 1
  2. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Laønhöõngthaotaùcnhaèmlaømnoåibaätcaùcñoáitöôïng trongaûnhsaochongöôøigiaûiñoaùnaûnhdeãñoïc,deã nhaänbieátsovôùiaûnhgoác Caùcphöôngphaùpcuïtheå:bieánñoåicaápñoäxaùm, chuyeånñoåihistogram,toåhôïpmaøu,chuyeånñoåiHIS, Saukhihieäuchænhböùcxaï,aûnhvaãnchöañaûmbaûo toáiöuchovieäcgiaûiñoaùnbaèngmaétVìvaäy,vieächieäu chænhcöôøngñoäsaùng,ñoätöôngphaûnaûnhlaøcaànthieát vaøtuøythuoäcvaøotöøngöùngduïngcuïtheåñeåphaântích caùcñoáitöôïngtrongaûnh. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm: -Laøkyõthuaättaêngcöôøngchaátlöôïngaûnhñôngiaûn. -Nhaèmbieánñoåikhoaûnggiaùtròcaápñoäxaùmbanñaàu cuûaaûnhgoácsangmoätkhoaûngmôùigiuùpphaânbieätcaùc ñoáitöôïngdeãdaønghôn -Vieäcbieánñoåicaápñoäxaùmlaømtaêngñoätöôngphaûn giöõacaùcñoáitöôïng,laømchohìnhaûnhroõneùthôn -Toångquaùtveàpheùpbieánñoåicaápñoäxaùm,coùtheå moâtaûbaènghaømsoá:y=f(x)vôùixlaøgiaùtròñoäsaùng(hay caápñoäxaùm–BV,DN)cuûaaûnhgoácvaøylaøgiaùtròñoä saùng(haycaápñoäxaùm–BV,DN)cuûaaûnhñaõbieánñoåi Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 2
  3. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH 1Bieánñoåicaápñoäxaùm: Trongcaùcpheùpbieánñoåicaápñoäxaùmthìpheùpbieán ñoåituyeántínhlaøthöôøngñöôïcsöûduïng Haømsoámoâtaû:y=ax+b Giaùtròñoäsaùngcuûacaùcpixeltreânaûnhmôùiñöôïctính theocoângthöùc: ymax - ymin y = (x - xmin ) + ymin xmax - xmin Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 3
  4. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm: Khiaùpduïngphöôngphaùpnaøy,caùcvuøngsaùngtrôû neânsaùnghôn,toáitrôûneântoáihôn à giuùpgiaûiñoaùnbaèng maétTuynhieân,khi2pixellaâncaäncoùgiaùtròcheânhnhau lôùnseõlaømchoaûnhtrôûneântöôngphaûnquaùmaïnh. Ñeåkhaécphuïc,tabieánñoåidöïatreânñoäleächchuaån vaøgiaùtròtrungbình. Haømbieánñoåinhösau: S y y = (x - xm ) + ym Sx Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåicaápñoäxaùm: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 4
  5. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Histogram(bieåuñoàcaápñoäxaùm)moâtaûsöïphaânboá giaùtròñoäsaùngcuûaaûnhtheosoálöôïngpixelmangcuøng moätgiaùtròñoäsaùng Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 5
  6. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Histogramvaøtínhchaátcuûaaûnh Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: AÛnhtoái Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 6
  7. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: AÛnhsaùng Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: AÛnhcoùñoätöôngphaûnthaáp Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 7
  8. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: AÛnhcoùñoätöôngphaûncao Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: PhöôngphaùpquaânbìnhHistogram: Caùcböôùcthöïchieän: -Tínhbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõy(cumulative histogram)cuûaaûnhgoác; -NhaânbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõychoheäsoáL-1/N roàilaømtroønsoávôùiNlaøsoálöôïngpixelvaøLlaøsoálöôïng caápñoäxaùm(giaùtròñoäsaùng); -Vôùimoãigiaùtròñoäsaùngcuûaaûnhgoáctaseõñöôïcgiaù tròmôùitöôngöùngôûböôùcthöù2. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 8
  9. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Víduï:HistogramcuûaaûnhgoácvôùiN=24vaøL=16 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: BieåuñoàCaápñoäxaùmtíchluõy(Cumulativehistogram) 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 9
  10. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Nhaânbieåuñoàcaápñoäxaùmtíchluõychoheäsoá(L-1)/N, roàilaømtroønsoá,tañöôïc: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 1 2 5 9 141819191919191919202324 0.63 15 33 5.63 8.75 115 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 11.88 12.50 14.40 15.00 1 1 3 6 9 1112121212121212131415 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: Ñoáichieáuvôùigiaùtròñoäsaùngcuûaaûnhgoác,tañöôïc: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 1 1 3 4 5 4 1 0 0 0 0 0 0 1 3 1 1 1 3 6 9 1112121212121212131415 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415 0 2 0 3 0 0 4 0 0 5 0 4 1 1 3 1 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 10
  11. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: TañöôïcHistogramcuûaaûnhñaõbieánñoåi 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: AÛnh cuõ AÛnh môùi Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 11
  12. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Bieánñoåihistogram: PhöôngphaùpchuaånhoùaHistogram: Laøkyõthuaätbieánñoåihistogramaûnhgoácñeånhaänaûnh môùicoùhistogramphaânboáchuaån. Phöôngphaùpnaøychæaùpduïngchoaûnhcoùphaïmvi bieánñoåicaápñoäxaùmthaáp. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Hieånthòmaøudöõlieäuaûnhveätinhñoùngvaitroøraát quantroïngtrongvieäcgiaûiñoaùnaûnhbaèngmaét Maétngöôøiquansaùtchæcoùtheåcaûmnhaänñöôïcsoùng ñieäntöøtrongphaïmviböôùcsoùngtöø0,4–0,7mm Khiaùnhsaùngvaøomaétngöôøi,caùcteábaøohìnhnoùn keùmnhaïyvôùiaùnhsaùngvaøcoù3loaïiöùngvôùi3böôùc soùngRed,Green,Blue. Caùcteábaøohìnhqueraátnhaïyvôùiaùnhsaùngnhöng chæcaûmnhaänñöôïcaùnhsaùngñônsaéc(traéng/ñen). Nhaänthöùcmaøusaéccuûaconngöôøicuõnglaøquaùtrình taâmlyù. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 12
  13. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Khihieånthòmaøutreânmaùytính,ngöôøitacuõngxaây döïngtreân3maøucôbaûnñoù. AÛnhveätinhquanghoïcbaogoàmaûnhtoaønsaéctreân moätkeânhphoåvaøaûnhñaphoåñöôïcthunhaäntreânnhieàu keânhphoå Ñeåhieånthòmaøuaûnhveätinhthöôøngsöûduïng2 phöôngphaùpcôbaûn: -Phöôngphaùptoåhôïpmaøu; -Phöôngphaùphieänthòmaøugiaû. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùptoåhôïpmaøu: Pheùp coäng maøu Pheùp tröø maøu Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 13
  14. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùptoåhôïpmaøu: -Toåhôïpmaøutöïnhieân(TrueColor): KeânhRed à Red KeânhGreen à Green KeânhBlue à Blue -Toåhôïpmaøusai(FalseColor):3keânhbaátkyøvaøo3 maøuRed,GreenvaøBlue Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùptoåhôïpmaøu: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 14
  15. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Toåhôïpmaøutöïnhieân: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Toåhôïpmaøuhoàngngoaïi: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 15
  16. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: HeämaøuHIS(Munsell):Hue,Saturation,Intensity Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: ChuyeånñoåitöøheämaøuRGBsangHSI: æ b ö H = arctanç ÷ ì 1 èa ø a = R - (G + B) ï 2 S = a 2 + b 2 Vôùi: í 3 ïb = (G - B) (R + G + B) îï 2 I = 3 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 16
  17. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: MoáiquanheägiöõaheäRGBvaøheäHSI: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor): Trongtröôønghôïpaûnhchæcoùmoätkeânhphoå,taaùp duïngphöôngphaùphieånthòmaøugiaû Phöôngphaùpnaøyñöôïcsöûduïngphoåbieánñeåhieånthò aûnhsauphaânloaïi AÛnhñöôïchieänthòmaøugiaûbaogiôøcuõngkeømtheo baûnchuùgiaûimaøu. Khisöûduïngphöôngphaùphieänthòmaøugiaûcaànphaûi naémvöõngthoângtintreânkeânhaûnhhoaëcñaëctínhphaûn xaïphoåñeåchoïnmaøugaùnchocaùcgiaùtròcaápñoäxaùm. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 17
  18. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor): Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: Phöôngphaùphieånthòmaøugiaû(PseudoColor): Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 18
  19. TAÊNG CÖÔØNG CHAÁT LÖÔÏNG AÛNH Hieånthòmaøu: ChæsoáOIF(OptimiumIndexFactor): Doquaùtrìnhtoåhôïpmaøuchæsöûduïng3keânhaûnh, trongkhicaùckeânhkhaùcvaãnchöùalöôïngthoângtincaàn thieátnhöngkhoângñöôïctheåhieänMaëtkhaùcvieäcchoïn keânhñeåphoáihôïpmaøulaøraátñadaïng. Chavezvaøcaùccoängsöï(1982)ñaõñeàxuaátchæsoáOIF nhaèmxaùcñònhbakeânhaûnhtoátnhaáttrongsoácaùc keânhCoângthöùctínhnhösau:3 åSk k=1 OIF = 3 å Abs(rkl) k=1 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng LOÏC KHOÂNG GIAN Treânaûnhsauphaânloaïithöôøngcoùhieäntöôïng“muoái vaøtieâu”hoaëcaûnhgoácdosaisoáphaùtsinhtrongquaù trìnhtruyeàndöõlieäuKeátquaûlaøaûnhkhoângñöôïcmòn,laøm aûnhhöôûngñeánvieäctaùchthoângtintöøaûnh Doñoù,vieäcduøngcaùccöûasoåloïc(ñöôïcgoïilaøloïc taànsoákhoânggian)nhaèmloaïinhöõnggiaùtrònhieãuñoùvaø taïoaûnhmôùimònhônsovôùiaûnhgoác Caùcphöôngphaùp:loïctaànsoáthaáp,loïctaànsoácao, loïctaùchbieânhaydoïctheohöôùng, Tuøythuoäcvaøomuïctieâuvaøloaïiaûnhkhaùcnhaumaø choïncaùcphöôngphaùploïckhaùcnhau. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 19
  20. LOÏC KHOÂNG GIAN Loïctaànsoáthaápñöôïcsöûduïngñeåloaïitröøhieäntöôïng nhieãuhaïttreânaûnhAÛnhmôùiñöôïcnhaänseõmònhônsovôùi aûnhgoác Khicaànnhaánmaïnhcaùcñoáitöôïngquantaâmhoaëc phoùngñaïiñeåtaïosöïsaécneùtñoáivôùimoätsoáchitieáttreân aûnh,taduøngphöôngphaùploïctaànsoácao Loïctheohöôùng(coønñöôïcgoïilaøloïctaùchbieân) duøngñeåtaùchnhöõngbieánñoåirôøiraïchoaëclaømnoåibaät nhöõngvaättheåôûbieântreânaûnh Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng LOÏC KHOÂNG GIAN Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 20
  21. BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Bieánñoåisoáhoïc: Laøcaùcpheùpbieánñoåitaïoaûnhmôùibaèngcaùchsöû duïngcaùcpheùptoaùnsoáhoïcñôngiaûn(coäng,tröø,nhaân, chia) Choïn2keânhthíchhôïpvaøaùpduïngpheùptínhsoá hoïcKeátquaûseõtaïoaûnhmôùicoùtheåsöûduïnghieäuquaû trongvieäcgiaùmsaùtröøng,taùchbieánñoängveàloaïihìnhsöû duïngñaát,cheânhleächnhieätñoähoaëcloaïitröønhieãutreân aûnh. Pheùpchiañöôïcsöûduïngkhaùphoåbieánñeåtaïoaûnhtyû soánhaèmloaïitröøboùngraâmdoaûnhhöôûngcuûañòahình, taùchñaëctínhcaùcyeáutoáñòachaát,nhaánmaïnhcaùcñoái töôïngcaànquantaâmBVij(Ratio) =BVijK /BVijL Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Bieánñoåisoáhoïc: Moätsoávíduïveàaûnhtyûsoá,ñoáivôùiaûnhLandsat: -Ñeånhaánmaïnhvuøngthaûmthöïcvaät(Band4/Band3) -Ñeåphaânbieätroõñaátvaønöôùc(Band5/Band2) -ÖÙngduïngtrongnghieâncöùuñòachaát(Band5/Band 3)hoaëc(Band1/Band7) LöuyùtrongtröôønghôïpgiaùtròBVijL baèng0,tacoùtheå thaygiaùtrònaøybaèng1. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 21
  22. BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI: Bieán ñoåi aûnh döïa treân chæsoá thöïc vaät NDVI (NormalizedDifferenceVegetationIndex) laødaïngñaëc bieätcuûaaûnhtyûsoánhaèmnhaánmaïnhcaùcvuøngthöïc phuûtreânaûnh NgöôøiñeàxuaátñaàutieânlaøRousevaøcaùccoängsöïvaøo naêm1973 (BVij4 - BVij3) CoângthöùctínhvôùiaûnhLandsat: NDVI = Tröôønghôïptoångquaùt: (BVij 4 + BVij3) NDVI = (NIR –Red)/(NIR + Red) GiaùtròNDVIcaønglôùnñoáivôùinhöõngvuøngcoùñoäche phuûthöïcvaätcaovaøcaøngbeùñoáivôùinhöõngvuøngthöa thôùtthöïcvaät. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 22
  23. BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH ChæsoáthöïcvaätNDVI: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính: Trongcaùcchæsoáthoángkeâaûnh,heäsoátöôngquan giöõahaikeânhtheåhieänmöùcñoätruønglaépthoângtingiöõa haikeânh Víduï,aûnhLandsat7,keânh2vaø3coùheäsoátöông quanlaø0,98töùclaølöôïngthoângtintruønglaépleântôùi98% vaøchæcoù2%thoângtinboåsung. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 23
  24. BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính: Khitoåhôïpmaøu,chæsöûduïng3keânhVìvaäy,löôïng thoângtintreâncaùckeânhcoønlaïikhoângñöôïcsöûduïng. Maëtkhaùc,vaánñeàlöutröõdöõlieäuaûnhcuõngñöôïcxem xeùtñeán,trongkhilöutröõnhieàukeânhaûnhmaølöôïng thoângtintaêngtheâmhaàunhöraátít. Vì vaäy, kyõ thuaät phaân tích thaønh phaàn chính (PrincipleComponentAnalysis–PCA)ñöôïcñöara nhaèmchuyeånñoåicaùcgiaùtròñoäsaùngcuûapixel,keátquaû laødöõlieäuaûnhñöôïcneùnlaïibaèngcaùchgiöõtoáitalöôïng thoângtinhöõuíchvaøloaïiboûcaùcthoângtintruønglaép AÛnhthuñöôïcsauphaântích(goïilaøaûnhthaønhphaàn chính)chöùacaùckeânhaûnhíttöôngquanvaøñöôïcsöû duïngraáthieäuquaûtrongtoåhôïpmaøuvaøphaânloaïiaûnh. Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính: Veàmaëthìnhhoïc: Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 24
  25. BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính: Toå hôïp aûnh thoâng thöôøng Toå hôïp aûnh PCA Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng BIEÁN ÑOÅI GIÖÕA CAÙC AÛNH Phaântíchthaønhphaànchính: Víduïminhhoïa:Cho2keânhaûnhcoùcaùcgiaùtròpixel nhösau: 10 11 12 10 20 22 24 20 12 10 9 10 24 20 17 20 9 12 11 10 18 26 24 21 10 10 8 12 22 19 15 26 Bieân soaïn: GVPhaïm Theá Huøng 25
  26. Chöông 3 PHAÂN LOAÏI AÛNH 1. GIÔÙI THIEÄU Phaânloaïiaûnhvieãnthaùmlaøgaùncaùckhoaûngcaápñoä xaùmnhaátñònhthuoäcmoätnhoùmñoáitöôïngnaøoñoùcoù caùctínhchaáttöôngñoáiñoàngnhaátnhaèmphaânbieät caùcnhoùmñoùvôùinhautrongmoätaûnhchotröôùc. Phöôngphaùpgiaûiñoaùntröïctieápbaèngmaétvôùikinh nghieäm,trithöùccuûaconngöôøithìmöùcñoächínhxaùc keátquaûphaânloaïiphuïthuoäcnhieàuvaøokhaûnaêngcuûa ngöôøigiaûiñoaùn,hieäuquaûkinhteáthaápvaøtoánkeùmchi phíñieàutrangoaïinghieäp. Hieännaykyõthuaätphaânloaïicoùsöïhoãtrôïcuûamaùy tínhñöôïcaùpduïngnhieàu. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 1
  27. 1. GIÔÙI THIEÄU Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 1. GIÔÙI THIEÄU Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2
  28. 1. GIÔÙI THIEÄU Trìnhtöïphaânloaïiaûnh: -Xaùcñònhsoáloaïithoângtincaànphaânchia; -Tuyeånchoïncaùcñaëctröngcuûañoáitöôïng; -Choïnvuøngmaãu; -Öôùctínhthoángkeâvuøngmaãu; -Tieánhaønhphaânloaïi; -Haäuxöûlyùsauphaânloaïi; -Kieåmtrakeátquaûphaânloaïi,ñaùnhgiaùñoächínhxaùc vaømöùcñoätincaäycuûaaûnhsauphaânloaïi. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 1. GIÔÙI THIEÄU Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3
  29. 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH Laøkyõthuaätphaânloaïiñöôïcaùpduïngtaïinhöõngkhu vöïckhoângcoùthoângtingìveàñoáitöôïngcaànphaânloaïi. Kyõthuaätnaøychæsöûduïngthuaàntuùythoângtinphoå cuûaaûnh,quaùtrìnhxöûlíhoaøntoaøntrongphoøng.Phöông phaùpnaøychohieäuquaûkinhteácaonhöngcoùñoätin caäythaáp. Phöôngphaùpphaânloaïiphigiaùmñònhcoùtheåñöôïc duøngnhömoätphöôngtieänñeåtìmhieåusôboäsöïphaân lôùpcuûamoätkhuvöïcsaépkhaûosaùt. Coù02kóthuaätchính:K-meanvaøISO-Data. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: Laøkyõthuaätgheùpnhoùmphaâncaáp Giaûthieátsoálôùpcaànphaânloaïilaøklôùp: -Ñaàutieânchoïnkvectorlaømtaâm(mean)choklôùp khôûiñaàu; -Moätvectorpixelseõthuoäclôùpmaøkhoaûngcaùchtöø noùñeántaâmcuûalôùplaønhoûnhaát(thöïchieänvôùitaátcaû caùcvectortrongmoätvoønglaëp). -Tínhlaïitaâmcaùclôùp. -Neáutaátcaûtaâmgiöõnguyeân,thuaättoaùndöøng, khoângquaylaïiböôùc2. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 4
  30. 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: SauphaânlôùpbaèngthuaättoaùnK-mean,caànxemxeùt: -Lôùpcoùquaùítphaàntöû,coùtheåboû; -Hailôùpcoùñaëctrönggaàngioángnhau:coùtheåhôïp laïilaømmoät; -Moätlôùpnaøoñoùquaùlôùn:coùtheåchianhoû(baèng caùchñònhñoäleächchuaånchocaùckeânhphoå) Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 5
  31. 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: Caùcthamsoácuûathuaättoaùn: -Soálôùp:ngöôøiduøngchæñònhtröôùcsoálôùpmaøthuaät toaùnphaûitaïora. -Soálaànlaëp:laëpcaøngnhieàuthìcaøngcaøngtincaäy nhöngtoánnhieàuthôøigian. -Ngöôõngthayñoåilôùp:laøngöôõngmaøsaumoãilaàn laëp,soáphaàntraêmpixelthayñoåitrongtaátcaûcaùclôùp khoângvöôïtquaù,thìngöøngquaùtrìnhlaëp. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: AÛnh goác K-mean (soá laàn laëp =1) Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 6
  32. 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.1.ThuaättoaùnK-mean: K-mean K-mean (soá laàn laëp =3) (soá laàn laëp =3 vaø S = 3) Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA: Laøthuaättoaùnkhaùmeàmdeûo,khoângcaàncoáñònh tröôùcsoálôùp -Phaânhoaïchbanñaàu,moãipixellaømoätlôùp -Quaùtrìnhnhaäp,taùchlieântieápdieãnrabaèngcaùchso saùnhkhoaûngcaùchgiöõacaùctaâmvaøcaùcngöôõngcho tröôùc. -Quaùtrìnhlaëpdöøngkhiphaânhoaïchñaõthoûamaõn caùctieâuchíñaëtra. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 7
  33. 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA: Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 2. PHAÂN LOAÏI PHI GIAÙM ÑÒNH 2.2.ThuaättoaùnISO-DATA: Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 8
  34. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH Laøhìnhthöùcphaânloaïikeáthôïpgiöõagiaûiñoaùnnhôø söïhoãtrôïcuûamaùytínhvôùikeátquaûñieàutrathöïcñòa. Phöôngphaùpnaøyñöôïcsöûduïngphoåbieántreântheá giôùi.Ñoächínhxaùckeátquaûphaânloaïiphuïthuoäcvaøo dieäntích,maätñoäphaânboávaøñoächínhxaùccuûacaùc maãulöïachoïntreânkhuvöïcnghieâncöùu. Caùcvuøngmaãulaønhöõngkhuvöïctreânaûnhtöông öùngvôùitöøngloaïimaøngöôøigiaûiñoaùnñaõbieátñöôïc ñaëctröngphoå. Döïatreândöõlieäuhuaánluyeänthuñöôïctöøcaùcvuøng maãuxaùcñònhcaùcthamsoáthoángkeâ.Xaùcñònhchætieâu phaânloaïivaøtieánhaønhphaânloaïiaûnhtheoyeâucaàu. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.1.Phaânloaïihìnhhoäp: Laøphöôngphaùpñôngiaûnnhaát.Treânmoãitruïckhoâng gianphoå,töøngloaïiñöôïcxaùcñònhdöïatreângiaùtròmax vaøminöùngvôùitöøngloaïi. Caùcgiaùtròmax,minseõxaùcñònhkíchthöôùchìnhhoäp trongkhoânggian,soáhoäpphuïthuoäcvaøosoáloaïicaàn xaùcñònh. Öuñieåm:ñôngiaûn,deãhieåu,toácñoäphaânloaïicao. Nhöôïcñieåm:ñoächínhxaùcgiaûmneáucaùckeânhcoùsöï töôngquanvaøkhaûnaêngaùpduïngcoønnhieàuhaïncheá khicoùnhöõngpixelnaèmtrongkhoaûngcaùchgiöõacaùc hìnhhoäp. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 9
  35. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.1.Phaânloaïihìnhhoäp: Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.2.Phaânloaïitheocaâyquyeátñònh: Laøphöôngphaùpphaânloaïidöïatreâncôsôûphaân caáp.Ngöôøiphaânloaïixuaátphaùttöøvieäcñaùnhgiaùkhaû naêngphaântaùchcaùcñoáitöôïngdöïatreântrithöùc chuyeângiakeáthôïpvôùiñaëctínhphoåvuøngmaãuñeåtaïo sôñoàphaânloaïi. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 10
  36. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: Laøphöôngphaùpphaânloaïidöïatreânkhoaûngcaùch khoânggianphoåtöøpixelñeánvectorñaëctröngcuûa trungbìnhtöøngloaïi. Khoâng gian ñaëc tröngñöôïcphaânchia bôûi vector ñaëc tröng cuûa trung bình töøng loaïi. Víduï: dB =min{dA,dB,dC} Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: TeântieángAnh:MDC(MinimumDistanceClassifier) Nhöôïcñieåmphaùtsinh:coùnhöõngpixelcoùkhoaûng caùchkhoânggianphoåraátxavôùivectorñaëctröngtrung bìnhcuûaloaïinaøoñoùnhönglaïiñöôïcchæñònhvaøoñuùng loaïiñoù. Caùchkhaécphuïc:ñaëtngöôõngñeågiôùihaïnkhoaûng caùch. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 11
  37. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: Caùcloaïikhoaûngcaùchkhoânggianphoåthöôøngñöôïc söûduïng: v KhoaûngcaùchEuclid: k 2 t 2 dc = (x - mc ) (x - mc ) Hoaëc: d c = å (xk - m ck ) k =1 Trongñoù: k:soákeânhcuûaaûnh; dc:khoaûngcaùchkhoânggianphoå; x:vectorñaëctröngcuûapixel; t:chuyeånvòcuûa(x–mc); mc:vectorñaëctröngtrungbìnhcuûaloaïi Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 12
  38. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: v KhoaûngcaùchEuclid: -Öuñieåm:thôøigiantínhtoaùnnhanhnhaát(tröøtröôøng hôïpphaânloaïihìnhhoäp),taátcaûpixelñöôïcphaânvaøo loaïitöôngöùng. -Nhöôïcñieåm:deãphaân loaïinhaàmdokhoângquan taâmñeánñaëctröngphaânboá cuûavuøngmaãu,neânmaëcduø coùkhoaûngcaùchngaénnhaát nhöngthöïcteápixelkhoâng thuoäcvaøoloaïiñoù. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: v KhoaûngcaùchEuclidchuaånhoùa: 2 t -1 dc = (x - mc ) varc (x - mc ) -1 Vôùi var c laø nghòch ñaûocuûamatraänphöông sai. Khoaûng caùch naøy ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp quan taâm ñeánñaëctröngphaânboá vuøngmaãu. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 13
  39. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.3.Phaânloaïikhoaûngcaùchngaénnhaát: v KhoaûngcaùchMahalanobis: 2 t -1 dc = (x - mc ) Covc (x - mc ) -1 VôùiCovc laønghòchñaûocuûamatraänphöôngsai– hieäpphöôngsai. Khoaûngcaùchnaøyñöôïcsöûduïngtrongtröôønghôïp caùckeânhphoåcoùsöïtöôngquanvôùinhau. -Öuñieåm:chokeátquaûchínhxaùchôn -Nhöôïcñieåm:thôøigiantínhtoaùnchaämhôn,ñoä chínhxaùcgiaûmneáudöõlieäuaûnhkhoângtuaântheoquy luaätphaânboáchuaån. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.4.PhaânloaïigaànñuùngnhaátMLC: PhöôngphaùpphaânloaïiMLC(MaximumLikelihood Classifier)ñöôïcaùpduïngkhaùphoåbieánvaøñöôïcxem nhölaøthuaättoaùnchuaånñeåsosaùnhvôùicaùcthuaättoaùn phaânloaïikhaùcñöôïcsöûduïngtrongxöûlyùaûnhvieãn thaùm. MLCñöôïcxaâydöïngdöïatreângiaûthuyeáthaømmaät ñoäxaùcsuaáttuaântheoquyluaätphaânboáchuaån.Moãi pixelñöôïctínhxaùcsuaátthuoäcvaøoloaïinaøoñoùvaø ñöôïcchæñònhgaùnvaøoloaïimaøxaùcsuaátthuoäcvaøoloaïi ñoùlaølôùnnhaát. Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 14
  40. 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH 3.4.PhaânloaïigaànñuùngnhaátMLC: Phöôngphaùpphaân loaïi MLC (Maximum LikelihoodClassifier) Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 3. PHAÂN LOAÏI GIAÙM ÑÒNH Bieân soaïn: GV. Phaïm Theá Huøng 15