图像几何校正与辐射校正.pptx

遥感数字图像校正与增强本章主要内容8.3几何校正为什么要进行几何纠正系统性畸变是指遥感系统造成的畸变，这种畸变一般有一定的规律性，并且大小事先能够预测，例如扫描镜的结构方式和扫描速度等造成的畸变。几何畸变MSS举例:2、外部因素引起的畸变航速：卫星的椭圆轨道本身就导致了卫星飞行速度的不均匀，其他因素也可导致遥感平台航速的变化。航速快时，扫描带超前，航速慢时，扫描带滞后，由此可导致图像在卫星前进方向上(图像上下方向)的位置错动。2）地形起伏的影响4）大气折射的影响遥感图像再处理过程中产生的误差，主要是由于处理设备产生的噪声引起的。传输、复制光学数字两个基本环节：像元坐标变换和像元灰度值重采样(1)确定输入图像和输出图像的坐标变换关系(2)确定新的图像的边界(3)确定新图像的分辨率(4)灰度的重采样图中（xp,yp）（XP,YP）分别是任意一个像元在原始图像和纠正后图像中的坐标。实际计算时常采用二元二次多项式：1)表征空间位置的可靠性，道路交叉点，标志物，水域的边界，山顶，小岛中心，机场等。同名控制点要在图像上均匀分布；清楚辨认；数量应当超过多项式系数的个数（(n+1)*(n+2)/2）。当控制点的个数超过多项式的系数个数时，采用最小2乘法进行系数的确定，使得到的系数最佳。（2）确定新的图像的边界（续1）（4）灰度的重采样原始图像双线性插值效果原始图像数字图象的纠正过程五、几何校正操作过程补充：最小二乘法2.3.6最小二乘法（续3）遥感图像的辐射纠正2辐射纠正类型2.1遥感探测器系统误差校正2.1遥感探测器系统误差校正2.1遥感探测器系统误差校正1基于辐射传输过程的绝对辐射校正方法2基于辐射传输模型的大气校正2基于辐射传输模型的大气校正2基于辐射传输模型的大气校正二、相对辐射校正2）回归法三、地形辐射纠正定义：遥感图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时，即说明遥感图像发生了几何畸变。遥感图像的总体变形（相对于地面真实形态而言）是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。1、传感器本身引起的畸变全景畸变的图形变化情况1）遥感平台位置和运动状态变化的影响翻滚：遥感平台姿态翻滚是指以前进方向为轴旋转了一个角度。可导致星下点在扫描线方向偏移，使整个图像的行向翻滚角引起偏离的方向错动。3）地球表面曲率的影响5）地球自转的影响遥感图像的几何校正按照处理方式分为光学纠正和数字纠正。遥感图像的几何纠正就是将含有畸变的图像纳入到某种地图投影。对地面覆盖范围不大的单幅图像，一般以正射投影方式使其改正到地球切平面上。光学纠正主要用于早期的遥感图像的处理中，现在的应用已经不多。除了对框幅式的航空照片（中心投影）可以进行比较严密的纠正以外，对于大多数动态获得的遥感影像只能进行近似的纠正。主要介绍数字图像的几何精纠正。校正前的图像，由于某种几何畸变，图像中像元点间所对应的地面距离并不相等。校正后的图像是由等间距的网格点组成的，且以地面为标准，符合某种投影的均匀分布，图像中格网的交点可以看作是像元的中心；数字图象几何纠正：通过计算机对离散结构的数字图像中的每一个像元逐个进行纠正处理的方法。这种方法能够精确地改正动态扫描图像所具备的各种误差。基本原理：利用图像坐标和地面坐标（另一图像坐标、地图坐标等）之间的数学关系，即输入图像和输出图像间的坐标转换关系实现几何校正。直接纠正方法:从原始图像阵列出发，按行列的顺序依次对每个原始图像像元点位用变换函数F（x,y）（正解变换公式）求得它在新图像中的位置，并将该像元灰度值移置到新图像的对应位置上。间接纠正法:从空白的新图像阵列出发，按行列的顺序依次对新图像中每个像元点位用变换函数f(X,Y)（反解变换公式）求其在原始图像中的位置，然后把算得的原始图像点位上的灰度值赋予空白新图像相应的像元。2.3.5遥感数字图像的多项式纠正控制点的选取（2）确定新的图像的边界（3）确定新图像的分辨率2.3.4灰度的重采样（续1）2.3.4灰度的重采样（续2）2.3.4灰度的重采样（续3）2.3.4灰度的重采样（续4）四几何校正类型2.3.6最小二乘法（续1）纵向距离是Y的实际值与拟合值之差，差异大拟合不好，差异小拟合好。将所有纵向距离平方后相加，即得误差平方和。所以，“最好”直线就是使误差平方和最小的直线。运用求极值的原理，将求最好拟合直线问题转换为求误差平方和最小的问题。2.3.6最小二乘法（续4）2.1遥感探测器系统误差校正2.1遥感探测器系统误差校正2.2大气辐射纠正方法遥感系统接收的多种程辐射2基于辐射传输模型的大气校正2基于辐射传输模型的大气校正3经验线性定标法1）直方图最小值去除法（DOS）􀂊􀂊作出影像直方图找出直方图最小值（影像最小值）每个像元值都减去本波段的最小值2）回归