遥感图像几何校正ppt课件

• 几何精校正是以基础数据集作为参照，选取控制点进
行几何校正。此校正不考虑引起畸变的原因。
• 若基础数据集是图像，该过程叫相对校正，即以一景
图像作为基础，，是图像－－图像校正；
• 若以地图为基础校正其他图像，则叫绝对校正，是图
像－－地图校正，常用于GIS中。
• 一般地,来自与相同平台位置和传感器的多光谱图像容
第二节 遥感数字图像的几何校 正
• 第一部分 遥感图像的几何畸变 • 第二部分 遥感图像的几何校正
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本章教学要求及教学重点
• 教学要求： • 1、掌握遥感数字图像几何畸变的原因 • 2、掌握遥感图像几何校正的过程
• 教学重点：
• 遥感图像几何校正过程
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图像退化与复原
• 遥感是通过对反映地物电磁波信息的处理分析与解译来
器轨道参数和传感器姿态参数，所需控制点的选择和量 测等。
• 2、原始数字影像输入。
• 按规定的格式将遥感数字影像用专门的程序读入计算机。
• 3、确定工作范围并裁剪
• 一般裁剪范围要大于工作范围。
• 4、选择地面控制点（直接影响图像最后的校正精度）
• 根据图像特征和地区情况，结合野外调查和地形图选择
称为退化（degradetion）。对一个退化的图像进行处 理，使它恢复到原始目标的状态称为图像复原 (Restoration)，它是处理由于一个或多个质量降级原 因而记录下来的影像，使处理后的图像能更好地接近原 始景物。
• 在遥感数字图像处理中，为了取得良好的处理效果，所
处理的图像必须经过几何校正（几何粗校正和几何精校 正）、辐射校正以及噪声抑制等处理后，才能根据实际
地球自转的影响
左图显示了地球 静止的图像(oncba) 与地球自转的图像 (oncba)在地面上 投影的情况。由图 可见，由于地球自 转的影响，产生了 图像底边中点的坐 标位移x和y，以 及平均航偏角。
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第二部分 遥感图像的几何校正
• 一、几何校正的分类 • 二、几何校正的一般过程 • 三、几何校正的方案 • 四、几何校正的算法
R1
斜向 的电
a a0
磁波பைடு நூலகம்
R2
经历
的是
R3
一条
弯曲
R4
的传 输路
线
a a0
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6、地球自转的影响
地球始终在自转，而且在不同的纬度，地球转动的线速度不 同。地球资源卫星完成一景图像的扫描，在此期间，地球已经转 过一定的角度，所以，图像记录的并非一个正方形的地面区域， 而是一个存在扭曲的四边形区域。
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进行地物识别和专题研究的。
• 理想的遥感图像是：能如实、不扭曲地反映地物的辐射
能量分布和几何特征的图像。而实际上，这种情况是不 存在的。
• 在实际工作中，我们所得到的图像都在不同程度上与地
物的辐射能量或亮度分布有差异，即存在着畸变和降3 质，
图像退化与复原
• 通常将造成图像质量下降的这类问题称为图像畸变，或
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一、几何校正的分类
• 几何校正一般在遥感信息提取之前进行。 • 几何校正就是校正成像过程中造成的各种几何畸变，
分为2类：
• 1、 几何粗校正:针对引起遥感系统畸变的原因而进行
的校正.
• 2、 几何精校正（几何配准）：把不同传感器具有几
何精度的图像、地图或数据中的相同地物元素精确地22
几何精校正
• 传感器有中心投影，全景投影，斜距投影以及平行投
影等几种成像方式。地形平坦地区的中心投影和垂直 投影没有几何畸变，但对全景投影和斜距投影则产生 图像变形。
• 常把中心投影和平行投影（正射投影）的图像视为基
准图像，而全景投影和斜距投影变形规律可以通过与 中心投影或正射投影的影像相比较而获得。因此，1航0
tg )
斜距变形
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无变形
全景变形
斜距变形
13
2、传感器外方位元素变化的影响
传感器成像时的位置和姿态角
航高
航速
俯仰
翻滚
航偏
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3、地形起伏的影响
地形起伏对中心投影造成的像 点位移是远离原点向外变动， 在雷达影像上是向内变动的。
R
15
4、地球表面曲率的影响
R
16
5、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到上 越来越小，折射率不断变化，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射位移。
易校正。
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二、几何校正的一般过程
遥感数字影像几何校正的一般过程
输 入确 原定 始工 数作 字范 影围 像
匹
配
选 择 地 面 控 制 点
选 择 地 图 投 影
地 面 控 制 点 与 像 元
位
置
选 择 校
像
输 出
正 元纠
函 灰正
数 和 相 关
度 重 采
数 字 影
参 样像
数
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• 1、准备工作。
• 收集和分析影像数据、地图资料、大地测量成果、航天
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几何校正的重要性：
• 为了解决遥感图像与地图投影的匹配问题，其重要性
如下：
• 1、只有进行校正后，才能对图像信息进行分析，制作
满足测量和定位要求的各类遥感专题图。
• 2、在同一地域，应用不同传感器、不同光谱范围及不
同成像时间的各种图像数据进行计算机自动分类、地 物特征的变化监测或其它应用处理时，必须进行图像 间的空间配准，保证不同图像间的几何一致性；
标系中的坐标之间的差异。
• 按照图像畸变的性质划分，几何畸变可分为系统性
畸变和随机性畸变。
• 系统性畸变（内部）是指遥感系统造成的畸变，这
种畸变一般有一定的规律性，并且其大小事先能够 预测，例如扫描镜的结构方式和扫描速度等造成的畸变。
• 随机性畸变（外部）是指大小不能预测，其出现带
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二、引起遥感图像几何变形的影响 • 因1、素传感器成像投影方式带来的变形
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图像复原的特点：
• （1）图像的退化是对整幅图像描述的，因而求解也是
对整幅图像而言。
• （2）为构造的模型求算一个最佳结果，数学上要求比
较严谨。
• （3）通过对原始目标比较来评价复原的结果。
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第一部分 遥感图像的几何畸变
• 一、引言 • 二、引起遥感图像几何变形的影响
因素
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一、引言
• 几何畸变：图像像元在图像中的坐标与其在地图坐
（1）全景投影（线中心投影） 变形
由于全景相机的像距保持不变， 而物距随扫描角的增大而增大， 因此出现两侧影像变形较大的 现象，使整个影像产生全景畸 变。
比例尺？
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（2）斜距投影变形
侧视雷达采用斜距投影，它与摄像机中心投影方式完全不同。
斜距投影的变形误差为：
dy

yp

y
' p

f
(1
cos