『壹』 關於遙感圖像處理的若干問題
遙感圖像幾何畸變是指圖像上的像元在圖像坐標中的坐標與其在地圖坐標系等參考系統中的坐標之間的差異。
(轉)遙感影像的幾何畸變主要有以下幾方面引起:a、感測器外方位元素產生的畸變:外方位元素是指感測器成像時的位置和姿態角,當外方為元素偏離標准位置時,就會使圖像產生畸變。b、地形起伏引起的像點位移:投影誤差是由地面起伏引起的像點位移,當地形起伏時,對於高於或低於某一基準面的地面點,其在像片上的像點與其在基準面上垂直投影點在像片上的構象點之間有直線位移。c、地球曲率引起的圖像變形:地球曲率引起的像點位移與地形起伏引起的像點位移類似。d、大氣折射引起的圖像變形:大氣不是一個均勻的介質,它的密度是隨離地面高度的增加而遞減,因此電磁波在大氣層中傳播時的折射率也隨高度而變化,使得電磁波的傳播路徑不是一條直線而變成了曲線,從而引起像點的位移。大氣折射引起的像點位移比地球曲率的葯小得多。e、地球自轉的影響:地球自轉主要是對動態感測器的圖像產生變形影響。此外,如果投影方式不是中心投影,如全景投影和斜距投影,會產生有投影方式導致的影像畸變。
因為遙感成像的過程很復雜,一個像元成像會包含很多信息,是一個混合像元,要進行幾何校正,獲得精確位置的DN值的時候就需要重采樣了
像元灰度重采樣主要有最鄰近、雙線性和三次立法卷積,其中最鄰近法最簡單,計算速度快。
三次卷積法采樣中的誤差約為雙線性內插的1/3,產生的圖像較平滑,但計算工作量大,費時。
GCP選擇最好是用高解析度數據去糾正低解析度數據,最好是同源數據,有明顯的同名點
GCP選擇最好是選擇一些不容易變化的事物,因為遙感影像的時相可能相差很大,事物變化了就失去了同名點的意義,比較常用的GCP點是道路交叉點、房屋角點等
『貳』 幾何校正
幾何畸變
幾何校正
幾何畸變的原因有:
感測器內部的原因
遙感平台因素
地球因素
大氣折射和投影方式
幾何畸變類型:
系統性畸變 內部
隨機性畸變 外部
幾何校正類型:
幾何粗校正
幾何精校正 利用地面控制點做的精密校正
幾何校正原理
幾何校正過程
1、坐標變換 直接法 間接法 地面控制點的選擇 幾何校正精度評估
2、灰度值的重采樣, 對灰度值的重新計算過程就是重采樣 方法有 最近鄰法(簡單,保留光譜信息 雙線性內插法 三次卷積法(破壞圖像光譜信息
幾何校正步驟
幾何精校正不需要空間位置變化數據,迴避了成像的空間幾何過程,主要藉助地面控制點實現校正。
步驟為:
1、對畸變圖像和基準圖像建立統一的坐標系和地圖投影。
2、選擇地面控制點,尋找相同位置的地面控制點對。
3、選擇校正模型,例如;多項式校正模型
4、選擇合適的重采樣方法,根據目的來選擇。
5、幾何校正的精度分析。位置精度,一個像元左右。
幾何校正類型
根據控制點選取來源不同
1、圖像到圖象的幾何校正
一個基準圖像和一個畸變圖像。
2、圖像到地圖的幾何校正
通過具有地理坐標信息的柵格圖像等。
3、具有已知幾何信息的幾何校正
一般通過輸入幾何文件和地理位置來查找表
4、 正射校正
考慮到DEM,在高程這一塊。地理位置更加精確。
方法:嚴格的物理模型,和通用經驗模型
圖像配准
使同名像點在位置上和方位上重合。
幾何校正注重的使數據本身的處理。
配准:考慮的是圖與圖之間的關系。
圖像自動配准:要素
提高配準的自動化水平
特徵空間,相似度度量。
投影轉換,添加投影。