I. Nghiên cứu đánh giá chất lượng ảnh viễn thám
Nghiên cứu đánh giá chất lượng ảnh viễn thám là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật viễn thám, đặc biệt là trong bối cảnh ứng dụng rộng rãi của ảnh viễn thám quang học tại Việt Nam. Luận án này tập trung vào việc đánh giá chất lượng ảnh viễn thám thông qua các thông số kỹ thuật như tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) và hàm truyền điều biến (MTF). Các thông số này không chỉ phản ánh chất lượng ảnh mà còn giúp xác định tình trạng hoạt động của thiết bị thu nhận ảnh trên vệ tinh. Việc đánh giá chất lượng ảnh cần dựa trên các phương pháp khoa học và phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam, nơi còn thiếu các phòng thí nghiệm và thiết bị hỗ trợ.
1.1. Khái niệm và sự cần thiết của đánh giá chất lượng ảnh
Chất lượng ảnh viễn thám quang học được đánh giá dựa trên các yếu tố không gian và bức xạ. Các thông số như SNR và MTF đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng ảnh. SNR phản ánh tỉ lệ giữa tín hiệu thu được và nhiễu, trong khi MTF đo lường khả năng truyền tải thông tin không gian của hệ thống quang học. Việc đánh giá chất lượng ảnh là cần thiết để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu viễn thám, đặc biệt trong các ứng dụng như quản lý tài nguyên, giám sát môi trường và thiên tai.
1.2. Các thông số đánh giá chất lượng ảnh
Các thông số chính để đánh giá chất lượng ảnh viễn thám bao gồm SNR, MTF, tín hiệu tối, và hồi đáp bức xạ không đồng đều của điểm ảnh (PRNU). Trong đó, SNR và MTF là hai thông số được lựa chọn để đánh giá chất lượng ảnh trong điều kiện của Việt Nam. SNR đại diện cho yếu tố bức xạ, trong khi MTF đại diện cho yếu tố không gian. Các thông số này được tính toán dựa trên dữ liệu ảnh thu được từ các bãi kiểm định và các khu vực đồng nhất.
II. Phương pháp đánh giá chất lượng ảnh viễn thám
Luận án đề xuất các phương pháp đánh giá chất lượng ảnh viễn thám phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng bãi kiểm định để tính toán SNR và MTF, cũng như áp dụng phương pháp chiết tách cạnh Canny để xác định MTF. Các bãi kiểm định được xây dựng tại Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk và các khu vực tự nhiên như sa mạc Châu Phi và vùng biển Đại Tây Dương. Các phương pháp này không chỉ giúp đánh giá chất lượng ảnh mà còn cung cấp thông tin về tình trạng hoạt động của thiết bị thu nhận ảnh trên vệ tinh.
2.1. Phương pháp tính toán SNR
Phương pháp tính toán SNR dựa trên việc sử dụng các khu vực đồng nhất trong ảnh viễn thám. Các khu vực này được lựa chọn để đảm bảo tính đồng nhất về phản xạ bức xạ, từ đó tính toán tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu. Phương pháp này được áp dụng trên dữ liệu ảnh VNREDSat-1 của Việt Nam, với các kết quả được so sánh với giá trị thiết kế của vệ tinh.
2.2. Phương pháp tính toán MTF
Phương pháp tính toán MTF sử dụng bãi kiểm định và phương pháp chiết tách cạnh Canny. Các bãi kiểm định được thiết kế với các vật thể có tần số không gian khác nhau, giúp xác định hàm truyền điều biến của hệ thống quang học. Phương pháp này được áp dụng để đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1, với các kết quả được so sánh với giá trị MTF từ bãi kiểm định tại Salon de Provence, Pháp.
III. Ứng dụng và thực nghiệm đánh giá chất lượng ảnh
Luận án tiến hành thực nghiệm đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1 của Việt Nam thông qua các thông số SNR và MTF. Các kết quả thực nghiệm cho thấy sự suy giảm chất lượng ảnh theo thời gian, đặc biệt là sau 8 năm hoạt động của vệ tinh. Các kết quả này được sử dụng để đề xuất các mức chất lượng ảnh phù hợp với nhu cầu sử dụng trong thực tế, bao gồm các ứng dụng trong quản lý tài nguyên, giám sát môi trường và thiên tai.
3.1. Đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat 1
Các kết quả đánh giá chất lượng ảnh VNREDSat-1 cho thấy sự suy giảm đáng kể của SNR và MTF sau 8 năm hoạt động. Các kết quả này được so sánh với giá trị thiết kế ban đầu của vệ tinh, từ đó đề xuất các mức chất lượng ảnh phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
3.2. Đề xuất mức chất lượng ảnh
Dựa trên các kết quả thực nghiệm, luận án đề xuất các mức chất lượng ảnh phù hợp với nhu cầu sử dụng trong thực tế. Các mức chất lượng này được xác định dựa trên giá trị SNR và MTF, giúp người dùng lựa chọn dữ liệu ảnh phù hợp cho các ứng dụng cụ thể như quản lý tài nguyên, giám sát môi trường và thiên tai.
