Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định

MTF là yếu tố để đánh giá chất lượng ảnh liên quan đến độ tương phản và

sắc nét của thiết bị chụp ảnh, do đó liên quan trực tiếp đến độ phân giải

không gian. Do vậy, việc đảm bảo chất lượng ảnh là một công tác quan trọng,

đặc biệt là đối với các vệ tinh nhỏ có độ phân giải không gian cao. Nghiên

cứu này sử dụng phương pháp cạnh nghiêng đối với bãi thử nhân tạo cố định

và dữ liệu ảnh VNREDSat-1 có độ phân giải không gian kênh toàn sắc là 2,5

m để thực hiện ước tính giá trị MTF. Giá trị MTF trong suốt 5 năm hoạt động

trung bình khoảng 0,2 so với giá trị giới hạn là 0,08 (đối với bãi thử tại Salon

de Provence, Pháp, giá trị MTF dao động từ 0,16÷0,27 theo hướng vuông góc

với hướng bay của vệ tinh và 0,16÷0,25 theo dọc hướng bay; và tại bãi thử

Buôn Ma Thuột lần lượt là 0,16÷0,23 và 0,20÷0,24; độ phản xạ của hai bãi

thử này là tương đương nhau)đã chứng minh rằng chất lượng ảnh được

đảm bảo trong suốt tuổi thọ thiết kế của vệ tinh; hơn thế nữa, chúng còn là

cơ sở để Việt Nam hoàn thiện các quy định về kiểm định và hiệu chỉnh hệ

thống vệ tinh quang học trong tương lai khi đã có riêng một bãi thử.

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 1

Trang 1

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 2

Trang 2

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 3

Trang 3

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 4

Trang 4

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 5

Trang 5

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 6

Trang 6

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 7

Trang 7

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định trang 8

Trang 8

pdf 8 trang viethung 6940
Bạn đang xem tài liệu "Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định

Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định
 Journal of Mining and Earth Sciences Vol. 62, Issue 1 (2021) 19 - 26 19 
Estimation of Modulation Transfer Function (MTF) of 
VNREDSat-1 satellite for image quality assessment by 
using the permanent test site 
Ngoc Minh Nguyen 1,2,*, Anh Van Tran 2, Tuan Van Nghiem 3, Huy Xuan Chu 1, Thao 
Phuong Thi Do 2 
1 Space Technology Institute, Vietnam Academy of Science and Technology, Vietnam 
2 Faculty of Geomatics and Land Administration, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
3 Division of Science and International Relations, Department of National Remote Sensing, Vietnam 
ARTICLE INFO 
ABSTRACT 
Article history: 
Received 18th Sept. 2020 
Accepted 09th Jan. 2021 
Available online 28th Feb. 2021 
 MTF is a factor in evaluating image quality with respect to the contrast 
and sharpness of the payload, thus directly related to spatial resolution. 
Therefore, ensuring image quality is an important task, especially for 
small satellites with high spatial resolution. This study uses the slanted-
edge method for the artificial permanent test site and VNREDSat-1 image 
data with spatial resolution of panchromatic band as 2.5 m to make an 
MTF value estimate. The MTF value during 5 years of operation averages 
about 0.2 compared to the threshold as 0.08 (for the test site at Salon de 
Provence, France, the MTF value ranged from 0.16÷0.27 in across-track 
direction and 0.16÷0.25 in along-track direction; and at the Buon Ma 
Thuot test site, these values were 0.16÷0.23 and 0.20÷0.24, the reflectivity 
of these two test sites are similar), proving that image quality is 
guaranteed throughout the design life of the satellite; moreover, they are 
also the basis for Vietnam to finalize regulations on validation and 
calibration of optical satellite systems in the future when we have own test 
site. 
Copyright © 2021 Hanoi University of Mining and Geology. All rights reserved. 
Keywords: 
Image quality, 
MTF, 
Test site, 
VNREDSat-1. 
_____________________ 
*Corresponding author 
E - mail: nmngoc@sti.vast.vn 
DOI: 10.46326/JMES.2021.62(1).03 
20 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 62, Kỳ 1 (2021) 19 - 26 
Xác định giá trị hàm truyền điều biến (MTF) phục vụ đánh giá 
chất lượng ảnh vệ tinh VNREDSat-1, sử dụng bãi thử cố định 
Nguyễn Minh Ngọc 1,2,*, Trần Vân Anh 2, Nghiêm Văn Tuấn 3, Chu Xuân Huy 1, Đỗ 
Thị Phương Thảo 2 
1 Viện Công nghệ Vũ trụ,Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam 
2 Khoa Trắc địa và Quản lý đất đai, Trường đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, Việt Nam 
3 Phòng Khoa học và Hợp tác quốc tế, Cục Viễn thám quốc gia, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO 
TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 18/9/2020 
Chấp nhận 09/01/2021 
Đăng online 28/02/2021 
 MTF là yếu tố để đánh giá chất lượng ảnh liên quan đến độ tương phản và 
sắc nét của thiết bị chụp ảnh, do đó liên quan trực tiếp đến độ phân giải 
không gian. Do vậy, việc đảm bảo chất lượng ảnh là một công tác quan trọng, 
đặc biệt là đối với các vệ tinh nhỏ có độ phân giải không gian cao. Nghiên 
cứu này sử dụng phương pháp cạnh nghiêng đối với bãi thử nhân tạo cố định 
và dữ liệu ảnh VNREDSat-1 có độ phân giải không gian kênh toàn sắc là 2,5 
m để thực hiện ước tính giá trị MTF. Giá trị MTF trong suốt 5 năm hoạt động 
trung bình khoảng 0,2 so với giá trị giới hạn là 0,08 (đối với bãi thử tại Salon 
de Provence, Pháp, giá trị MTF dao động từ 0,16÷0,27 theo hướng vuông góc 
với hướng bay của vệ tinh và 0,16÷0,25 theo dọc hướng bay; và tại bãi thử 
Buôn Ma Thuột lần lượt là 0,16÷0,23 và 0,20÷0,24; độ phản xạ của hai bãi 
thử này là tương đương nhau)đã chứng minh rằng chất lượng ảnh được 
đảm bảo trong suốt tuổi thọ thiết kế của vệ tinh; hơn thế nữa, chúng còn là 
cơ sở để Việt Nam hoàn thiện các quy định về kiểm định và hiệu chỉnh hệ 
thống vệ tinh quang học trong tương lai khi đã có riêng một bãi thử. 
© 2021 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Bãi thử, 
Chất lượng ảnh, 
MTF, 
VNREDSat-1. 
1. Mở đầu 
Chất lượng ảnh là một trong những yếu tố 
quan trọng đánh giá hiệu năng hoạt động của một 
hệ thống vệ tinh viễn thám quang học. Các thông 
số mà người dùng thường gặp là độ phân giải 
không gian, độ phân giải thời gian, độ phân giải 
phổ, độ phân giải bức xạ. Tuy nhiên các thông số 
này chưa thể hiện được tính trạng hoạt động thật 
sự của thiết bị chụp ảnh trên vệ tinh. 
Đối với các vệ tinh nhỏ như VNREDSat-1, do 
giới hạn về kích thước cũng như trọng lượng của 
vệ tinh nên hệ thống quang học được thiết kế với 
hệ gương phức tạp hơn, làm cho cấu trúc vật lý của 
thiết bị chịu ảnh hưởng khá nhiều trong quá trình 
phóng cũng như khi hoạt động trên quỹ đạo. Điều 
này dẫn đến việc, chất lượng ảnh bị ảnh hưởng 
theo thời gian hoạt động của vệ tinh. 
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E - mail: nmngoc@sti.vast.vn 
DOI: 10.46326/JMES.2021.62(1).03 
 Nguyễn Minh Ngọc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 62(1), 19 - 26 21 
Vệ tinh VNREDSat-1 của Việt Nam đã được 
phóng lên quỹ đạo từ năm 2013 và tuổi thọ thiết 
kế là 5 năm. Tuy nhiên, theo các đánh giá kỹ thuật 
cũng như thực tế vận hành thì vệ tinh vẫn đang 
hoạt động tốt. Để chứng minh điều này, cần xét 
đến chất lượng ảnh đây là yếu tố quyết định của 
mỗi vệ tinh viễn thám. 
Vệ tinh VNREDSat-1 được thiết kế dựa trên 
dòng vệ tinh AstroSat100 của Astrium, với thiết bị 
chụp ảnh quang học NAOMI-125, là thiết bị chụp 
ảnh đa phổ độ phân giải cao, lần lượt là 2,5 m cho 
kênh toàn sắc (PAN) và 10 m cho kênh đa phổ 
(MS). Trong thiết bị chụp ảnh NAOMI-125, hệ 
thống ống kính quang học là một trong những 
thành phần quan trọng nhất, được chế tạo dựa 
trên thiết kế Korsch Three-mirror Anastigmat để 
đảm bảo độ gọn nhẹ và cung cấp chất lượng quang 
học tốt với ba gương phi cầu (https://directory 
.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/v 
-w-x-y-z/vnredsat-1). 
Trong quá trình phóng và chuyển trạng thái 
hoạt động từ khí quyển r ... 
biến;  - tích chập 
Sử dụng biến đổi Fourier để giải tích chập, khi 
đó công thức (1) sẽ trở thành: 
𝐼(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) = 𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦). 𝐻(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) (2) 
Trong đó: I(fx ,fy) - biến đổi Fourier của ảnh; 
L(fx ,fy) - biến đổi Fourier của bề mặt; H(fx ,fy) - 
hàm truyền của cảm biến. 
Hoạt động của cảm biến được coi như một bộ 
lọc thông tần thấp không dịch pha, khi đó hàm 
truyền thường được giảm xuống thành hàm 
truyền điều biến được định nghĩa như là mô đun 
của hàm truyền. 
Đối với mỗi l(x,y) đã biết, L(fx ,fy) khác 0 thì 
công thức (2) sẽ được viết thành: 
𝐼(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
= 𝐻(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) (3) 
Trong trường hợp phương pháp cạnh, việc 
chuyển trạng thái từ trắng sang đen hoặc từ đen 
sang trắng làm cho l(x,y) gần với hàm bước 
Heaviside theo một chiều nào đó là hea(x) hoặc 
hea(y), tức là: 
𝑙(𝑥, 𝑦) = 𝑎. ℎ𝑒𝑎(𝑥) + 𝑏 (4) 
Đồng thời hàm Heasviside cũng có thể được 
định nghĩa là tích phân của hàm delta Dirac δ, nên 
trong miền Fourier, công thức (4) sẽ trở thành: 
(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) = 𝑎. 𝐻𝑒𝑎(𝑓𝑥) + 𝑏𝛿(𝑓𝑥) (5) 
Trong thực tế khi chụp ảnh, nhiễu là điều 
không thể tránh khỏi nên công thức (1) sẽ là: 
𝑖(𝑥, 𝑦) = 𝑙(𝑥, 𝑦)ℎ(𝑥, 𝑦) + 𝑛(𝑥, 𝑦) (6) 
Với n(x,y) là giá trị nhiễu của ảnh. 
Sử dụng biến đổi Fourier để giải chập thì, công 
thức (6) sẽ là: 
𝐼(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) = 𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦). 𝐻(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) + 𝑁(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) (7) 
Trong đó: N(fx , fy) - biến đổi Fourier của 
nhiễu. 
Dẫn đến công thức (3) chuyển thành: 
𝐼(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
= 𝐻(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) +
𝑁(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)
 (8) 
Trong hầu hết các trường hợp, kể cả trường 
hợp cạnh, L(fx ,fy) là hàm giảm của tần số, do đó, 
nhiễu sẽ tăng cùng với tần số. Do vậy, cần phải tính 
đến việc lấy mẫu và sử dụng các cửa sổ. Khi nhiễu 
được loại bỏ thì công thức (1) hoàn thành sẽ là: 
𝑖(𝑥, 𝑦)
= [𝑙(𝑥, 𝑦)ℎ(𝑥, 𝑦)]. 𝑤(𝑥, 𝑦). 𝑐𝑜𝑚𝑏(𝑥, 𝑦) 
(9) 
Trong đó: w(x,y) - cửa sổ tương ứng với 
khoảng hữu hạn và comb(x,y) - răng lược Dirac 
tương ứng với việc lấy mẫu. 
Trong miền Fourier, công thức (9) sẽ thành: 
𝐼(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) = 𝐿(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦). 𝐻(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) 
𝑊(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦)𝑐𝑜𝑚𝑏(𝑓𝑥 , 𝑓𝑦) 
(10) 
Trong đó: W(fx ,fy) - biến đổi Fourier của cửa 
sổ lấy mẫu. 
Với việc các cửa sổ được lựa chọn sao cho L(fx 
,fy)W(fx ,fy) 0 đối với tất cả các tần số và không 
xa L(fx ,fy), kết hợp công thức (5) thì công thức (10) 
có thể viết thành: 
𝐻(𝑓𝑥) ≈
𝐼(𝑓𝑥)
𝑎. 𝐻𝑒𝑎(𝑓𝑥) + 𝑏. 𝛿(𝑓𝑥)
𝑊(𝑓𝑥) (11) 
Tương tự như vậy đối với fy. 
Việc sử dụng cạnh nghiêng theo hướng của 
hàng hay cột dẫn đến việc xen kẽ các hàng hay cột 
liên tiếp để có được các mẫu tương ứng với hàm 
Heaviside và sau đó có thể tính toán giá trị MTF 
một chiều theo công thức (11). 
Quy trình tính toán MTF có thể được mô tả 
như trong Hình 2. 
Lấy mẫu: căn cứ vào góc hướng α (Hình 1) để 
chọn kích thước mẫu cần thiết theo công thức 
N=1/(tanα) với N là số lượng pixel trong vùng 
mẫu. 
Xác định hàm lan truyền cạnh (Edge Spread 
Function, ESF): bao gồm hai bước là xác định cạnh 
và tính toán ESF dựa trên tính toán khoảng cách 
từ các điểm ảnh trong vùng mẫu đến cạnh đã xác 
định. 
Xác định hàm lan truyền đường (Line Spread 
Function, LSF): được thực hiện bằng cách lấy vi 
phân của ESF thu được từ bước trên. 
Tính toán MTF: Sử dụng phép biến đổi Fourier 
để thu được giá trị MTF.
 Nguyễn Minh Ngọc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 62(1), 19 - 26 23 
3. Kết quả và thảo luận 
Trong mỗi cảnh ảnh chụp bãi thử 
SalondeProven cũng như bãi thử Buôn Ma Thuột, 
có góc hướng α 150 và thực hiện lấy mẫu khoảng 
4÷5 hàng hay cột theo hướng của MTF, vị trí lấy 
mẫu sẽ có khoảng 25÷30 pixel, sao cho vùng mẫu 
chịu ảnh hưởng ít nhất từ các đối tượng xung 
quanh bãi thử. Bên cạnh đó, các vùng mẫu cũng sẽ 
được lấy từ các phần chuyển từ trắng sang đen và 
từ đen sang trắng (Hình 3); và được lấy theo hai 
hướng là dọc theo hướng bay và vuông góc với 
hướng bay của vệ tinh. 
3.1. Kết quả tính toán dọc theo hướng bay 
Đối với ảnh chụp bãi thử của mỗi thời điểm, 
nhóm nghiên cứu đã tiến hành lẫy mẫu theo cả hai 
chiều chuyển trạng thái của bãi thử là từ đen sang 
trắng và từ trắng sang đen. Các kết quả thu được 
là bộ kết quả ước tính MTF theo hướng dọc hướng 
bay của vệ tinh với cả hai hướng chuyển từ trắng 
sang đen và đen sang trắng như trong Bảng 2. 
Thời điểm 
MTF 
Đen sang 
trắng 
Trắng 
sang đen 
Trung 
bình 
10/7/2015 0,22 0,24 0,23 
25/4/2016 0,23 0,16 0,19 
7/8/2017 0,20 0,24 0,22 
20/4/2018 0,25 0,21 0,23 
25/7/2019 0,20 0,21 0,21 
Giá trị MTF thấp nhất dọc theo hướng bay là 
0,16, khi có sự chuyển đổi từ trắng sang đen vào 
năm 2016, đây là do ô mẫu màu đen chưa thật sự 
tối để đảm bảo tương phản cao với ô trắng (Hình 
4a) và giá trị cao nhất là 0,25 khi chuyển từ đen 
sang trắng tại thời điểm 2018 (Hình 4b). 
3.2. Kết quả tính toán theo hướng vuông góc với 
hướng bay 
Tương tự như đối với hướng dọc theo hướng 
bay, các kết quả tính toán theo hướng vuông góc 
hướng bay sẽ được thể hiện như trong Bảng 3. Các 
giá trị MTF thu được theo hướng vuông góc với 
hướng bay khá đồng đều và không có biến thiên 
lớn, tuy nhiên giá trị thấp nhất vẫn rơi vào thời 
điểm năm 2016, tương tự như khi tính toán dọc 
theo hướng bay. Điều này được lý giải là vào thời 
điểm 2016, bãi thử không có được độ tương phản 
tốt giữa các ô đen và trắng, vì điều kiện khí tượng 
tại thời điểm chụp ảnh hưởng đến độ phản xạ
Lấy mẫu 
Xác định ESF 
Xác định LSF 
Tính toán MTF 
Hình 2. Quy trình tính toán MTF. 
Bảng 2. Giá trị MTF dọc theo hướng bay. 
Hình 3. Lấy mẫu để tính toán MTF. Hình 4. Bãi thử Salon de Provence thời điểm 2016 (a) và 2018 (b). 
24 Nguyễn Minh Ngọc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 62(1), 19 - 26 9 
Thời điểm 
MTF 
Đen sang 
trắng 
Trắng 
sang đen 
Trung 
bình 
10/7/2015 0,19 0,22 0,21 
25/4/2016 0,16 0,20 0,18 
7/8/2017 0,22 0,19 0,21 
20/4/2018 0,27 0,19 0,23 
25/7/2019 0,19 0,21 0,20 
của bãi thử (Nghiem Van Tuan, 2017) và công tác 
hiệu chỉnh khí quyển cho thời điểm này chưa loại 
bỏ được ảnh hưởng của sol khí nên kết quả thu 
được sau hiệu chỉnh chưa như mong muốn. 
Trong Hình 5 có thể thấy, trong suốt quá trình 
vận hành theo tuổi thọ thiết kế (5 năm, từ 
2013÷2018) cũng như khi vệ tinh tiếp tục hoạt 
động, giá trị MTF khá ổn định (khoảng 0,2), luôn ở 
trên mức yêu cầu đặt ra (>0,08)(Nghiem Van 
Tuan, 2017). Điều này có nghĩa độ tương phản và 
sắc nét của dữ liệu ảnh được đảm bảo hay nói cách 
khác là chất lượng ảnh trong suốt thời gian vừa 
qua của hệ thống vệ tinh VNREDSat-1 luôn tốt. 
Bên cạnh đó cũng có thể thấy, việc lấy mẫu và 
số lượng mẫu sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến kết 
quả thu được. Giá trị MTF sẽ càng cao khi cửa sổ 
lấy mẫu nhỏ, số lượng điểm ảnh ít và độ tương 
phản trắng đen giữa các ô sẽ cao. Xét trong Bảng 3 
cùng theo hướng vuông góc với hướng bay, cùng 
chuyển vùng từ đen sang trắng nhưng tại thời 
điểm 2015 giá trị MTF là 0,19 với 30 điểm ảnh 
trong vùng mẫu, nhưng thời điểm 2018 chỉ có 25 
điểm ảnh trong vùng mẫu thì giá trị của MTF là 
0,27. Tại cùng thời điểm 2018, hướng vuông góc 
với hướng bay, khi chuyển từ vùng trắng sang đen, 
nhóm cũng chỉ thực hiện lấy 25 điểm ảnh trong 
vùng mẫu và giá trị MTF tính được là 0,19, chênh 
lệch khá nhiều so với giá trị MTF là 0,27 với 30 
điểm ảnh trong vùng mẫu, khi chuyển vùng từ đen 
sang trắng. 
Điểm hạn chế của việc sử dụng bãi thử Salon 
de Provence đã được thể hiện ra trong kết quả ước 
tính MTF ở trên, đó là việc không có được thông 
tin cụ thể về phản xạ bề mặt của bãi thử trước khi 
chụp ảnh để đánh giá chất lượng ảnh. Vì vậy, cuối 
năm 2017 Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ 
Việt Nam đã hoàn thiện và đưa vào sử dụng bãi 
thử tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk. 
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu thập dữ 
liệu ảnh tại hai thời điểm cuối năm 2017 và 2018 
để tiến hành so sánh với các kết quả của bãi thử tại 
Salon de Provence và thời điểm chụp ảnh là sau 
khi đã tiến hành đo đạc, kiểm tra, đánh giá phản xạ 
tại bề mặt bãi thử, độ phản xạ được đảm bảo theo 
thiết kế, cụ thể như sau: phần trăm phản xạ tại các 
ô màu đen tại các năm 2017, 2018 lần lượt là 0,06 
và 0,065 so với thiết kế là 0,05; và các ô màu trắng 
là 0,57 và 0,56 so với thiết kế là 0,6 (Nghiem Van 
Tuan, 2017). Các kết quả tính toán MTF tại đây 
được so sánh với bãi thử Salon de Provence, trong 
cùng năm (Bảng 4). 
Sự chênh lệch lớn giữa hai bãi thử, nhất là 
theo hướng vuông góc với hướng bay được lý giải 
là do ảnh hưởng của chất lượng phản xạ bề mặt 
của bãi thử, đồng thời là ảnh hưởng của phông nền 
của bãi thử là khác nhau: tại Buôn Ma Thuột phông 
nền được sơn màu sáng và tiến dần đến giá trị của 
ô trắng theo thời gian do ảnh hưởng của thời tiết;
Thời 
điểm 
Dọc theo hướng bay Vuông góc hướng bay 
Salon de Provence Buôn Ma Thuột Salon de Provence Buôn Ma Thuột 
2017 0,22 0,24 0,21 0,18 
2018 0,23 0,20 0,23 0,16 
Bảng 3. Giá trị MTF theo hướng vuông góc với 
hướng bay. 
Hình 5. So sánh kết quả MTF thực tế và ngưỡng cho phép. 
Bảng 4. So sánh giá trị MTF sử dụng bãi thử Salon de Provence và Buôn Ma Thuột. 
 Nguyễn Minh Ngọc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 62(1), 19 - 26 25 
trong khi tại Salon de Provence phông nền là cỏ 
nên tối hơn và ít ảnh hưởng đến các ô mẫu. 
Các kết quả cho thấy, giá trị MTF vẫn ở trên 
ngưỡng cho phép (0,08) khi sử dụng bãi thử Buôn 
Ma Thuột để ước tính. Mặc dù các giá trị theo 
hướng vuông góc với hướng bay tại bãi thử của 
Việt Nam có thấp hơn so với bãi thử tại Pháp 
nhưng kết quả trung bình của cả hai hướng khá 
tương đương nhau (năm 2017 đều là 0,21, năm 
2018 là 0,23 so với 0,18,). Điều này chứng tỏ rằng 
bãi thử tại Buôn Ma Thuột hoàn toàn đáp ứng 
được yêu cầu phục vụ công tác kiêm tra chất lượng 
ảnh vệ tinh, không chỉ của Việt Nam mà còn cả các 
nước khác. 
4. Kết luận 
Giá trị trung bình của MTF trong suốt 5 năm 
hoạt động đều khoảng 0,2 đã chứng minh rằng 
chất lượng ảnh của vệ tinh VNREDSat-1 được đảm 
bảo cho đến thời điểm tính toán. Việc xác định cửa 
sổ lấy mẫu cần phải sử dụng tối đa số lượng điểm 
ảnh có thể, nhằm thể hiện toàn bộ tình trạng hoạt 
động của thiết bị chụp ảnh thông qua MTF; đồng 
thời, các điểm ảnh nên có giá trị đồng nhất nhiều 
nhất có thể. Tuy nhiên, việc chưa thu thập được 
thông tin về tỉ lệ phản xạ của bãi thử trước khi 
chụp ảnh cũng sẽ ảnh hưởng phần nào đến tính 
khách quan của kết quả. 
Mặc dù các giá trị tính toán có biên độ biến 
động khá lớn đối với cả hai bãi thử (từ 0,16 đến 
0,27) nhưng giá trị thấp nhất vẫn cao hơn nhiều so 
với giá trị ngưỡng. Do vậy, sự biến động này không 
ảnh hưởng đến chất lượng ảnh. Biến động giá trị 
do hai nguyên chính gây ra đó là ảnh hưởng của 
khí quyển và bản thân bãi thử. Trong đó ảnh 
hưởng của khí quyển có thể được hiệu chỉnh và 
nâng cao độ chính xác bằng việc lựa chọn các mô 
hình thích hợp; bản thân bãi thử chính là độ phản 
xạ của bề mặt bãi thử, thông số này phụ thuộc vào 
công tác duy trì, bảo dưỡng của đơn vị quản lý 
quản lý bãi thử. 
Phương pháp bãi thử cạnh được sử dụng là 
phương pháp được ứng dụng rộng rãi tại nhiều 
nơi và cho nhiều loại vệ tinh khác nhau. Mặc dù có 
nhiều phương pháp để ước tính MTF nhưng đối 
với vệ tinh có độ phân giải không gian cao thì đây 
vẫn là phương pháp tối ưu nhất, đặc biệt là đối với 
Việt Nam, khi chúng ta đã xây dựng bãi thử dạng 
cạnh tại thành phố Buôn Ma Thuột. 
Các kết quả thu được đã góp phần hoàn thiện 
thêm quy trình hoạt động của một hệ thống vệ tinh 
quan sát Trái đất đầy đủ; đồng thời cũng là cơ sở 
để mở ra hướng nghiên cứu mới là mô phỏng các 
dữ liệu ảnh vệ tinh trong tương lai với các thông 
số được thiết kế theo yêu cầu của người sử dụng. 
Lời cảm ơn 
Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ từ Viện 
Công nghệ vũ trụ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công 
nghệ Việt Nam; Đài Viễn thám Trung ương, Cục 
Viễn thám quốc gia, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 
Đóng góp của các tác giả 
Nguyễn Minh Ngọc - nghiên cứu phương 
pháp; thu thập, phân tích và xử lý dữ liệu; soạn 
thảo bài báo; viết bản thảo cuối cùng; Trần Vân 
Anh - nghiên cứu phương pháp; phân tích và xử lý 
dữ liệu; kiểm tra, biên tập bài báo; viết bản thảo 
cuối cùng; Nghiêm Văn Tuấn - nghiên cứu phương 
pháp, phân tích và xử lý dữ liệu; soạn thảo và kiểm 
tra bài báo; Chu Xuân Huy - nghiên cứu phương 
pháp; phân tích và xử lý dữ liệu; thu thập và quản 
lý dữ liệu; Đỗ Thị Phương Thảo - xử lý số liệu; soạn 
thảo và biên tập bài báo. 
Tài liệu tham khảo 
Francoise Viallefont-Robinet, Dominique Léger, 
(2010). Improvement of the edge method for 
on-orbit MTF measurement. Optics Express 
Vol.18, No.4, 3531-3545. 
Glen D. Boreman, (2001). Modulation Transfer 
Function in Optical and Electro-Optical 
Systems. Published by SPIE-The International 
Society for Optical Engineering. USA, 123 pages. 
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/sat
ellite-missions/v-w-x-y-z/vnredsat-1. 
Léger, D., Viallefont, F., Déliot, P., Valorge, C., 
(2004). On-orbit MTF assessment of satellite 
cameras, In Stanley A.Morain & Amelia M. 
Budge (Editors) ISPRS Book Series-Volume 2. 
Proceedings of the International Workshop on 
Radiometric and Geometric Calibraiton. Post-
lauch Calibration of Satellite Sensors, 2-5 
December 2003, Gulfport, Mississippi, USA, 
67-77. 
26 Nguyễn Minh Ngọc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 62(1), 19 - 26 9 
Nghiêm Văn Tuấn, (2017). Nghiên cứu phương 
pháp kiểm định và hiệu chỉnh chất lượng ảnh 
viễn thám quang học của Việt Nam. Đề tài cấp 
bộ Tài nguyên và Môi trường, thuộc chương 
trình Khoa học và Công nghệ cấp Bộ, mã số 
TNMT2016.08.02. 
Philippe Blanc, Lucien Wald, (2009). A review of 
earth-viewing methods for in-flight 
assessement of modulation transfer function 
and noise of optical spaceborne sensors. 
Working paper. HAL archives-ouvertes. 

File đính kèm:

  • pdfxac_dinh_gia_tri_ham_truyen_dieu_bien_mtf_phuc_vu_danh_gia_c.pdf