第9章遥感图像校正处理概述.ppt

大气影响的回归分析法纠正 假定某红外波段，存在程辐射为主的大气影响，且亮度增值最小，接近于零，设为波段a。现需要找到其他波段相应的最小值，这个值一定比a波段的最小值大一些，设为波段b，分别以a，b波段的像元亮度值为坐标，作二维光谱空间，两个波段中对应像元在坐标系内用一个点表示。由于波段之间的相关性，通过回归分析在众多点中一定能找到一条直线与波段b的亮度Lb轴相交，且 回归分析法 回归分析法 ?是斜率： 和 分别为a、b波段亮度的平均值。 ?是波段a中的亮度为0处波段b中所具有的亮度。可以认为?就是波段b的程辐射度。校正的方法是将波段b中每个像元的亮度值减去? ，来改善影像，去掉程辐射。 同理依次完成其他波段的校正。 （1）遥感器的内部畸变： 透镜的辐射方向畸变像差 透镜的切线方向畸变像差 透镜的焦距误差 透镜的光轴与投影面的非正交性 图象投影面的非平面性 探测元件排列的不整 采样速率的变化 采样时刻的偏差 扫描镜的扫描速度的变化 （2）遥感平台运动状态变化 航高：当平台运动过程中受到力学因素影响，产生相对于原标准航高的偏离，或者说卫星运行的轨道本身就是椭圆的。 航高始终发生变化，而传感器的扫描视场角不变，从而导致影像扫描行对应的地面长度发生变化。航高越向高处偏离，影像对应的地面越宽。 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，由此可导致影像在卫星前进方向上（影像上下方向）的位置错动。 俯仰：遥感平台的俯仰变化能引起影像上下方向的变化，即星下点俯时后移，仰时前移，发生行间位置错动。 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，使整个影像的行向翻滚角引起偏离的方向错动。 偏航：指遥感平台在前进过程中，相对于原前进航向偏转了一个小角度，从而引起扫描行方向的变化，导致影像的倾斜畸变。 地形起伏的影响 当地形存在起伏时，会产生局部像点的位移，使原来本应是地面点的信号被同一位置上某高点的信号代替。由于高差的原因，实际像点P距像幅中心的距离相对于理想像点P0距像幅中心的距离移动了△r。 地表曲率的影响（1） 地球是球体，严格说是椭球体，因此地球表面是曲面。这一曲面的影响主要表现在两个方面，一是像点位置的移动，当选择的地图投影平面是地球的切平面时，使地面点P0相对于投影平面点P有一高差△h。 由于传感器通过扫描取得数据，在扫描过程中每一次取样间隔是星下视场角的等分间隔。如果地面无弯曲，在地面瞬时视场宽度不大的清况下，L1，L2，L3，…的差别不大。但由于地球表面曲率的存在，对应于地面的P1，P2，P3，…，显然P3-P1 ＞L3-L1，距星下点越远畸变越大，对应地面长度越长。 全景畸变：即当传感器扫描角度较大时，影响更加突出，造成边缘景物在影像显示时被压缩。假定原地面真实景物是一条直线，成像时中心窄、边缘宽，但影像显示时像元大小相同，这时直线被显示成反S形弯曲。 地球自转的影响 卫星前进过程中，传感器对地面扫描获得影像时，地球自转影响较大，会产生影像偏离。因为多数卫星在轨道运行的降段接收影像，即卫星自北向南运动，这时地球自西向东自转。相对运动的结果，使卫星的星下位置逐渐产生偏离。偏离方向如图所示，所以卫星影像经过校正后成为图C的形态。 6.大气折射的影响 大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下向上越来越小，折射率不断变化，因此折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线，从而导致传感器接收的像点发生位移 准备工作：包括图像数据、地图资料、大地测量成果、航天器轨道参数和传感器参数的收集分析及所需控制点的选择和量测等。 原始图像输入时，若是卫星图像磁带数据，可按规定的格式用专门的程序读入计算机；若是硬拷贝透明像片，则要利用数字化的扫描装置按选定的取样间隔对图像数字化扫描后，输入计算机系统。 转换模型的建立是建立图像坐标和地面（地图）坐标间的数学关系，即输入图像与输出图像间的坐标变换关系。转换模型中的有关系数一般可用控制点数据来求取。 纠正后图像的输出可利用图像输出装置直接从计算机产生各种形式的输出图像，亦可将数字图像记录在磁带上以供他用。 11.3.6 图像几何校正实例 2.几何校正的步骤： 作业 1. 辐射校正和几何校正的目的是什么？ 2. 遥感数字图像有哪些存储格式？ 3. 彩色图像是如何形成的？ 4. 传感器成像的种类有哪些？ （2）几何校正变换函数的建立 1）多项式校正法 多项式校正法的基本思想是回避成像的空间几