PHÂN LOẠI ẢNHPHÂN LOẠI ẢNH

PHI GIÁM ĐỊNH VÀ MA TRẬN ĐÁNH GIÁ SAI SỐPHI GIÁM ĐỊNH VÀ MA TRẬN ĐÁNH GIÁ SAI SỐ

BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC

NỘI DUNG

1. Phân loại phi giám định

2. Ma trận đánh giá sai số phân loại

1. Phân loại phi giám định

a. Ghép nhóm phân cấp

Gộp từng cặp nhóm có khoảng cách ngắn nhất cho đến khi đạt được số nhóm yêu cầu

k: số kênh phổ

2

1k

1i

2

i2i121 xx)x,x(d

1. Các toán tử biến đổi lân cận

Caùc moâ hình gheùp nhoùm Ngöôøi laùng gieàng gaàn nhaát (Nearest neighbor): trong

phöông phaùp naøy caùc pixel gaàn nhau vôùi khoaûng caùch beù nhaát ñöôïc gheùp laïi vôùi nhau taïo ra moät nhoùm môùi.

Ngöôøi laùng gieàng xa nhaát (Furthest neighbor): caùc pixel coù khoaûng caùch xa nhaát ñöôïc gheùp vôùi nhau taïo ra nhoùm môùi.

Phöông phaùp taâm ñieåm (Centroid method): khoaûng caùch giöõa troïng taâm cuûa 2 nhoùm ñöôïc so saùnh ñeå thaønh laäp nhoùm môùi

Trung bình nhoùm (Group average): khoaûng caùch tính theo caên trung bình bình phöông giöõa taát caû caùc caëp döõ lieäu trong 2 nhoùm khaùc nhau ñöôïc so saùnh ñeå thaønh laäp nhoùm môùi

Phöông phaùp khu vöïc (Ward method): khoaûng caùch toái thieåu tính theo caên trung bình bình phöông giöõa troïng taâm cuûa nhoùm vaø töøng pixel ñöôïc so saùnh ñeå thaønh laäp nhoùm môùi

1. Phân loại phi giám định

a. Ghép nhóm phân cấp

Quy trình ghép nhóm phân cấp

Tính ma trận khoảng cách giữa các nhóm

Chọn khoảng cách

Số giới hạn của nhóm - N

Tìm cặp nhóm có khoảng cách cực tiểu

Gộp cặp

Tính ma trận khoảng cách mới giữa cá c nhóm sau khi gộp

Số nhóm = N

Đúng

Sai

DỪNG

Soá laàn goäp

Soá löôïng nhoùm

1. Phân loại phi giám định

b. Ghép nhóm không phân cấp

- Số nhóm được ấn định tạm thời trước

- Ghép các pixel vào nhóm sao cho khả năng phân cách giữa các nhóm là cao

- Tính lại trọng tâm nhóm và điều chỉnh số nhóm

- Lặp vòng lại cho đến khi đạt số nhóm yêu cầu

1. Phân loại phi giám định

b. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA Böôùc 1: Choïn C ñieåm naøo ñoù treân aûnh xem nhö

laø trung taâm cuûa C nhoùm töông öùng vôùi soá loaïi coù treân aûnh. Do ñoù, giaù trò cuûa pixel taïi ñieåm chæ ñònh ñöôïc xem laø trung bình cuûa nhoùm (i=1,.., C)

Böôùc 2: Tính khoaûng caùch töøng pixel treân aûnh ñeán trung bình cuûa nhoùm , goäp pixel vaøo nhoùm thích hôïp döïa vaøo khoaûng caùch ngaén nhaát

Böôùc 3: Tính giaù trò trung bình cuûa caùc nhoùm môùi hình thaønh mi (i=1,…,C)

Böôùc 4: Neáu mi = cho taát caû caùc nhoùm thì quaù trình laëp keát thuùc, ngöôïc laïi tính laïi troïng taâm caùc nhoùm vaø tieáp tuïc laëp cho ñeán khi caùc nhoùm oån ñònh

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

Gỡ nhóm và các thành viên rời nhỏ nhất

Tính trọng tâm các nhóm sơ khởi

Định vị lại các thành viên

Chọn các tham số

Sửa trọng tâm tất cả các nhóm

Sửa trọng tâm tất cả các nhóm

Hội tụ

Ghép xong nhóm

Gộp Tách

Sai

Đúng

Sai

ĐúngThống kê nhóm

DỪNG

Phương pháp Định vị lại

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

1. Phân loại phi giám địnhb. Ghép nhóm không phân cấp - ISODATA

2. Ma trận sai số phân loạiTaùch thoâng tin höõu ích baèng phöông phaùp phaân loaïi

Aûnh Vieãn Thaùm (Airborne MSS

Image) Aûnh giaûi ñoaùn

Band12

Band 1Giaù trò pixel

0 - 255

1 pixel= 6.25*6.25m

Number of pixels:256*256

1

x

x

x

x

1

2

12

.

.

Rừng

Luùa

Coû

Ñaát trồng

Soâng

Dân cư

Nöôùc

Loaïi

2. Ma trận sai số phân loại

Loaïi thöïc

Total

Loaïi ñöôïc giaûi ñoaùn

Total(1) (2) (K-1) (K)

(2)

(K-1)

(K)

(1)

Oij

O12

Ok k

O1 k-1

O1 k

O21

Ok-1 1Ok 1

O22 O2 k-1

O2 k

Ok-1 K-1

Ok-1 k

Ok k-1

Ok-1 2Ok 2

S1+

S2+

S+2S+1

Sk-1+

Sk+

S+k-1 S+k

K

j 1

K

i 1n =

O11

2. Ma trận sai số phân loại

K

j 1iij S = O

K

ij

1ij S = O

k

i

k

ji

k

ij

k

j

n1 11

ij1

SS= O

Tổng hàng iTổng số pixel loại i thực

Tổng cột jTổng số pixel loại j giải đoán

Tổng số pixel

2. Ma trận sai số phân loại

%100*1

n

OT

K

iii

%100*

i

iiii S

OSt

%100*j

jjjj S

OSt

Độ chính xác toàn cục

Tỷ lệ phần trăm sai số bỏ sót

Tỷ lệ phần trăm sai số thực hiện

2. Ma trận sai số phân loại

Loaïi thöïc Loaïi giaûi ñoaùn

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Total(1) 441 0 0 0 0 0 0 441(2) 0 120 0 0 0 0 0 120(3) 0 0 110 0 0 0 0 110(4) 0 0 0 121 0 0 0 121(5) 0 0 0 0 195 0 0 195(6) 0 0 0 0 0 35 0 35(7) 0 0 0 0 0 0 12 12

Total 441 120 110 121 195 35 12 1034 Phaàn traêm sai soá boû

soùt0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

Phaàn traêm sai soá thöïc hieän

0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

ÄPhaàn traêm ñoä chính xaùc toaøn cuïc

100 %

Ñaùnh giaù thuaät toaùn treân boä döõ lieäu maãu

2. Ma trận sai số phân loại

Ñaùnh giaù keát quaû phaân loaïi döïa vaøo boä döõ lieäu kieåm tra

Loaïithöïc

Loaïi giaûi ñoaùn

(1) Röøng

(2) Luùa

(3) Coû

(4) Ñaát

(5) daân cö

(6) Soâng

(7) nöôùc

Total

(1) Röøng 1430 0 55 0 0 0 0 1485 (2) Luùa 0 252 51 2 93 6 2 406 (3) Coû 2 22 141 0 9 0 0 174 (4) Ñaát troáng 0 156 54 303 0 0 0 513 (5) khu daân cö 0 48 20 122 298 2 0 490 (6) Soâng 0 0 0 0 0 35 0 35 (7) Maët nöôùc 0 7 15 8 2 3 35 70

Total 1432 485 336 435 402 46 37 3173 % sai soá boû soùt 4% 38% 19% 41% 39% 0% 50%

% sai soá thöïc hieän

0% 48% 58% 30% 26% 24% 5%

% ñoä chính xaùc toaøn cuïc

79 %

2. Ma trận sai số phân loại

Chỉ số Kappa

Ќ = (T – E)/(1 – E)

A B C D Total

A 35 14 11 1 61

B 4 11 3 0 18

C 12 9 38 4 63

D 2 5 12 2 21

Total

53 39 64 7 163

3233 2379 3904 427

954 702 1152 126

3339 2457 4032 441

1113 819 1344 147

E = Toång caùc ñaïi löôïng treân ñöôøng cheùo / Toång toaøn boä caùc ñaïi löôïng

Ma trận tích cuûa haøng vaø coät bieân

T = (35+11+38+2)/163 = 0,528

E = 8114 / 26569 = 0,305321,0

695,0

223,0

305,01

305,0528,0