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1、图像的校正图像的校正几何校正几何校正20092305028 09电信电信1班班 曹远晶曹远晶主要内容vv遥感影像几何畸变原因vv遥感影像几何校正方法遥感影像几何畸变原因v一、几何畸变： 遥感图像在获取过程中由于多种原因导致景物中目标物的相对位置的坐标关系图像中发生变化。v二、遥感图像几何畸变的来源： （一）、传感器成像几何形态的影响 传感器一般的成像几何形态有中心投影、距投影以及平行投影等几种不同的类型。 1、全景投变形 红外机械扫描仪、CCD 线阵推帚式传感器 2、斜距投影变形 侧视雷达属于距投影，其成像变形规律如图 （二）、传感器外方位元素变化畸变 （三）、地球自转的影响 地球自转对于瞬时
2、光学成像遥感方式没有影响，对于扫描成像则造成图像的平移错动。 （四）、地球曲率的影响（五）、地形起伏的影响（五）、地形起伏的影响 中心投影：地形起伏造成像点位移。 垂直投影：不存在像点位移。遥感影像几何校正的方法 遥感图像的几何校正可分两阶段实现:系统校正(几何粗校正) , 即把遥感传感器的校准数据、传感器的位置、卫星姿态等测量值代入理论校正公式进行几何畸变校正; 几何精校正, 即利用地面控制点GCP (GroundCon t ro l Po in t, 遥感图像上易于识别, 并可精确定位的点) 对因其它因素引起的遥感图像几何畸变进行纠正。几何粗校正的服务通常由卫星接收系统提供, 因此下面重点
3、讨论几何精校正。v一、一、几何精校正原理及方法：几何精校正原理及方法： 从物理上看, 畸变就是像素点被错误放置, 即本该属于此点的像素值却在彼处。因此可用两种方法实现畸变图像的校正: 1、把被错置的像素点搬运到该在的位置, 此方法被称为直接变换法; 2、取回属于该位置的 像素值,此方法被称为重采 样法(图2 给出了两种方法 的示意图)。图图2几何精校正中的空间转换示意图 从数学上说, 几何精校正就是通过选取一组GCP 建立原始的畸变图像空间与校正图像空间的坐标变换关系: v下面以较常采用的重采样法为例, 说明几何精校正过程。重采样法的几何精校正过程包含如下两方面工作： 1、确定p - 1、q-
4、 1 的函数形式。一般作法是用二维m 阶多项式逼近p - 1、q- 1 即: 然后, 根据一组已知像素点(即一组GCP) 的对应坐标 和(x i, y i) 确定ajk、bik 。 2、确定 的灰度值, 校正空间像元 的灰度值g 等于原始空间共轭点(x , y ) 的灰度值f (x , y ) , 由图2 可以看到:(x , y ) 通常不是像元点, 因此(x , y ) 的灰度值需由(x , y ) 邻近像元点的灰度值内插获得。通常采用的方法有: 最近邻点法、双线性 内插法和三次褶积法。v v二、几何校正的具体步骤： 1 1、建立整体映射函数建立整体映射函数：根据图像的几何畸变性质及地面：根
5、据图像的几何畸变性质及地面 控制点的多少来确定校正数学模型，建立起图像与地图之间的控制点的多少来确定校正数学模型，建立起图像与地图之间的空间变换关系，如多项式方法、仿射变换方法等。空间变换关系，如多项式方法、仿射变换方法等。 2 2、数据准备数据准备：原始影像数据、高程数据、参考图、控制点：原始影像数据、高程数据、参考图、控制点 3 3、选择控制点选择控制点：在遥感图像和地形图上分别选择同名控制：在遥感图像和地形图上分别选择同名控制点，以建立图像与地图之间的投影关系，这些控制点应该选在点，以建立图像与地图之间的投影关系，这些控制点应该选在能明显定位的地方，如河流交叉点等。能明显定位的地方，如河
6、流交叉点等。 控制点选取来源控制点选取来源：地形图、几何校正后的数字正射影像、地形图、几何校正后的数字正射影像、 GPSGPS野外测量获取野外测量获取GCPGCP坐标坐标 控制点选取标准控制点选取标准：校正模型约定控制点数目、校正模型约定控制点数目、 控制点残差评价控制点选取好坏控制点残差评价控制点选取好坏 4 4、重采样内插重采样内插：为了使校正后的输出图像像元与输入：为了使校正后的输出图像像元与输入的未校正图像相对应的未校正图像相对应, ,根据确定的校正公式，对输入图像的数根据确定的校正公式，对输入图像的数据重新排列。在重采样中，由于所计算的对应位置的坐标不据重新排列。在重采样中，由于所计算的对应位置的坐标不是整数值，必须通过对周围的像元值进行内插来求出新的像是整数值，必须通过对周围的像元值进行内插来求出新的像元值。元值。影像重采样影像重采样效果比较原始影像灰度表面 最近邻内插法 双线性内插法 三次内插法谢谢大家！谢谢大家！
