第四章遥感图像校正概述.ppt

四、遥感图像的校正 （RS Image Correction） 1、引起几何畸变的因素 卫星的姿态、高度、速度变化及其前进运动；MSS扫描镜扫描速度不均，检测器采样延迟误差，波段间配准误差及全景畸变；地球自转、曲率、高程的影响等 图像恢复（Image Restoration） 又叫图像复原，是指改正或补偿在成像过程中造成的辐射失真、系统噪声和随机噪声、几何畸变以及高频信息的损失。 一） 遥感图像的辐射校正 1、概念： 辐射校正(Radiometric Correction) 是指消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程。 从遥感卫星地面站得到的CCT图像一般均是经过几何粗校正处理的图像。因此，下面重点研究几何精校正。 通常可有两种方法实现这两个空间的转换 （1）直接转换 首先求出原始图象空间F中各像元F（X，Y）在G空间中的对应位置G（ξ，η），然后将相应的亮度值搬移过去。即 G（ξ，η）＝L { F（X，Y）} f（X，Y）＝＞ g（ξ，η） ?（2）重采样技术 首先反求出校正图象空间中各像元G（ξ，η）在原始图象空间中的共轭点位置F（X，Y）见下图，然后再利用某种方法（下面详细谈到）确定这一共轭点位置的亮度值f（X，Y），最后再将该亮度值搬移到校正空间中取。即 （4）GCP的分布 均匀 （5）GCP的精度 GCP的位置精度越高，几何校正的效果越好； 对于三角形线性法，当GCP不落在三角形顶点时， 影响不大。对于二次多项式拟合法， 当L≥（n＋1）（n＋2）/2时，影响不大。 三） 遥感图像的配准 2、图像配准的定义 图像配准（Image registration）将两组或更多组图像进行几何对准，使得同一地区的各个像元可以在数字上或视觉上被叠加起来。 4、图像配准的方式 5、图像配准的一般过程 （1）最近邻点法 该方法取离共轭点最近的像元的亮度值作 为该网格的亮度值。 特点：计算量小， 具有一定的精度， 是一种简单而有效 的方法。但处理后 图像的亮度具有明 显的不连续性。 最近邻点法 又称一级内插法，它使用内插点周围的4个观测点的像元值，对所求的像元值进行线性内插。 （2）双线性内插法 特点：具有图像均衡化和清晰化的效果，可得到较高的图像质量，但破坏了原有数据，使高频分量受损，图像轮廓模糊。 （3）三次卷积法 利用多项式来逼近理论上的最佳插值函数函数。 特点：计算量大，但可以克服前种方法的缺点，而且精度较高。 2）几何精校正的几个关键问题 A：建立原始图像空间坐标系 B：建立校正图像空间坐标系 C：GCP的确定 D：图像的输出 A：建立原始图像空间坐标系 B：建立校正图像空间坐标系  该坐标系的建立很简单，取要校正的数字图象最左上角的点（象元）作为坐标原点。扫描线号作为x轴坐标值，采样号数作为y轴坐标值。 校正图象空间坐标原点仍取在图象的左上角，以ξ表示纵方向（南北方向）坐标，η表示横方向（东西方向）坐标，坐标以校正空间的网格为单位。网格大小由具体的图象输出设备和输出图象的比例尺来确定，网格大小就是以后重采样的间隔。 C：GCP的确定 （1）GCP的对象 GCP应是在原始CCT图像中可寻找出来的，在地形图上可精确定位的一些特征点、特征线等自然要素和人文要素。 （2）GCP的检测定位 人工目视检测法； 计算机自动检测定位 （3）GCP的数量 适量增加可提高几何校正精度，但不宜过多。 二元n次多项式：L≥（n＋1）（n＋2）/2 D：图像的输出 宽行打印机：数字图像 绘图机/电视显示屏：模拟图像 数字图象的优点 便于进行定量分析   缺点 不直观 模拟图象直观醒目，常将之与地形图进行 比较，评价校正精度。 1、多图像——包括对地面同一景物的一组遥感图像 多时相图像：由一个传感器在不同时间对地面同一景物进行构像 多传感器图像：由不同传感器在同一时间对地面同一景物进行构像 多波段图像：由同一时间、同一传感器的不同波段对地面同一景物进行构像 注：被配准的数据可以是多图像的任 意一种。 * 影响遥感图像的因素（influential factor of RS Image）： 2、引起辐射失真的因素 如：大气的吸收、散射；地面及传感器系统中的仪器在接收、转换、传送、处理图像信息过程中性能不稳；非线性和非一致性故障及不可避免引入的噪声 这些畸变和失真影响了图像的质