遥感原理及应用-第5章.ppt

第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 第一章：绪论 * 多项式纠正步骤 用已知地面控制点求解多项式系数 遥感图像的纠正变换 遥感图像亮度（灰度）值的重采样 求解多项式系数 列误差方程式 系数矩阵 所求变换系数 像点坐标 构成法方程式 计算多项式系数 精度评定 遥感图像的纠正变换 灰度重采样 最近邻像元法 双线性内插法 双三次卷积法 SINC函数 最近邻像元法 双线性内插法 双三次卷积法 重采样比较 双线性内插 双三次卷积 原始影像 最临近法 二、遥感图像的共线方程纠正 共线方程纠正是建立在图像坐标与地面坐标严格数学变换关系的基础上的，是对成像空间几何形态的直接描述。该方法纠正过程需要有地面高程信息（DEM），可以改正因地形起伏而引起的投影差。因此当地形起伏较大，且多项式纠正的精度不能满足要求时，要用共线方程进行纠正。 二、遥感图像的共线方程纠正 在动态扫描成像时，由于传感器的外方位元素是随时间变化的，因此外方位元素在扫描过程中的变化只能近似表达，此时共线方程本身的严密性就存在问题。所以动态扫描图像的共线方程纠正与多项式纠正相比精度不会有大的提高。 二、遥感图像的共线方程纠正 在航天摄影和卫星遥感的情况下，每幅图像所覆盖的地面范围很大，图像地物在地球切平面上的投影与其在地图上的投影之间有着不可忽略的形变差异，因此需要通过更严密的变换来建立地物的图像坐标与地图坐标之间的关系。 由于各类卫星图像的星历参数都是按地心直角坐标提供，提出了建立以地心坐标系为基础的共线方程的问题。 地心坐标系 S’－XYZ地球切平面坐标系 C－XCYCZC 地心坐标系 S－uvw 像空间坐标系 R0 平均地球曲率半径 λ 星下点S’的地心经度 φ 星下点S’的地心纬度 Bs 星下点S’的地理纬度 α 传感器在S时的航偏角 以地心坐标系为基础的构像方程 地物点P在地心 坐标系中的坐标 地物点P在切平面 坐标系中的坐标 星下点Sˊ 的地心坐标 切平面坐标系和地心坐标系 间的旋转变换矩阵 像空间坐标系相对于 切平面坐标系的旋转变换矩阵 旋转变换矩阵 总的共线方程 M=D·A 总的共线方程 上式中等号的左端意义为等效的框幅摄影机图像坐标(x)和(y)，它的具体形式视不同传感器而变，并与本章第一节所介绍的各传感器共线方程等号左端的内容完全一致。 共线方程参数的确定 参数的选择 第一组：Xcs,Ycs,Zcs,λm,φm,αm 第二组：Ls,Bs,Hs,φ,ω,κ 参数的解算 利用可预测的参数来直接构成 利用控制点通过最小二乘法原理解求 随时间变化的表征函数 上述共线方程参数的求解适用于静态传感器，因为整幅图像拥有相同的六个方位元素，通过有限的控制点可以解求出来。 动态传感器成象是每一条扫描线图像（每个像素）有自己的一套共线方程参数，整幅图像可能含有很多的共线方程参数，以至最后不可解。 通常把整幅图像成象过程中的共线方程参数的变化看作是成象时间t的连续函数，用其来表达任一时刻传感器的位置和姿态。该连续函数即称为共线方程参数的表征函数。 随时间变化的表征函数 最常见的共线方程参数表征函数是一个以时间为变量的多项式，以Xs，Ys，Zs为例 由于时间t的变化一般与扫描图像行的坐标x的变化成正比，所以往往用x代替t 三、SPOT图像的共线方程 SPOT图像是扫描行上的中心投影构象方式，外方位元素随时间或扫描行而变。 三、SPOT图像的共线方程 虽然不同扫描行的外方位元素不同，但SPOT卫星运行姿态平稳，运行速度和轨迹得到严格控制，为此li的外方位元素又可以表示为时间或行的线性函数： 外方位元素的变化率 中心行的外方位元素 中心行号 几点注意 地面坐标是以图像中心相应地面点为原点的切平面坐标系； 原始图像必须是1A级图像 共线方程式只适用于所确定的一个具有一定间距的地面格网上的点，而不是针对每一个点 切平面坐标系朝北方向为Ｘ正方向，朝东方向为Ｙ正方向； 解算外方位元素时，因图像坐标必须变换为以图像中心为原点，飞行方向为x负方向的图像坐标，将坐标单位换算为毫米。 5.4 图像间的自动配准和数字镶嵌 图像间的自动配准 数字图像镶嵌 5.4.1 图像间的自动配准 配准的目的 多源数据进行比较和分析，图像融合、变化检测。 配准的实质 几何纠正 。采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中。 配准的方式 图像间的匹配 绝对配准 配准步骤 在多源图像上确定分布均匀，足够数量的图像同名点 。 特征点的