几何校正实习报告

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几何校正实验报告

几何校正实验报告

几何校正实验报告几何校正实验报告概述:几何校正是数字图像处理中的一项重要技术,它通过对图像进行几何变换,使得图像中的对象与实际场景中的对象保持一致。

本实验旨在通过对不同图像进行几何校正,探究几何校正对图像质量和几何形状的影响。

实验方法:本实验采用了一种常见的几何校正方法——相机标定法。

首先,我们使用了一台高分辨率的数码相机进行拍摄,拍摄目标是一张平面上的标定板。

标定板上有一些已知尺寸的特征点,通过测量相机与特征点之间的关系,我们可以得到相机的内外参数。

接下来,我们选取了几张不同场景的图像,利用相机的内外参数进行几何校正。

实验结果:经过几何校正,我们发现图像的质量得到了显著提升。

首先,图像的畸变现象得到了有效纠正。

在进行几何校正之前,由于相机镜头的畸变,图像中的直线可能会出现弯曲的情况。

而经过几何校正后,图像中的直线变得更加直观、准确。

其次,图像的尺度得到了恢复。

在进行几何校正之前,由于相机的投影变换,图像中的物体可能会出现形变,使得物体的尺寸无法准确测量。

而经过几何校正后,图像中的物体形状得到了恢复,尺寸测量的准确性得到了提高。

讨论与分析:几何校正在数字图像处理中具有广泛的应用价值。

首先,几何校正可以提高图像的测量精度。

在很多科学研究和工程应用中,对图像中物体的尺寸进行准确测量是非常重要的。

通过几何校正,可以消除相机系统带来的误差,提高测量的准确性。

其次,几何校正可以提高图像的可视化效果。

在很多图像处理任务中,如目标检测、目标跟踪等,图像的质量直接影响算法的性能。

几何校正可以消除图像中的畸变,使得图像更加直观、准确,提高算法的准确性和鲁棒性。

不过,几何校正也存在一些挑战和局限性。

首先,几何校正需要相机的内外参数,而相机的标定过程相对复杂,需要专业的设备和技术支持。

其次,几何校正可能会引入一定的误差。

在实际应用中,由于标定误差、图像噪声等因素的影响,几何校正的效果可能会有所降低。

因此,在进行几何校正时,需要综合考虑实际需求和误差容忍度。

遥感图像ERDAS几何校正实习报告参考模板

遥感图像ERDAS几何校正实习报告参考模板

遥感原理与应用遥感图像几何校正实习报告班级:姓名:学号:指导教师:目录第一章概述 (1)1.1 实习任务 (1)1.2 实习目的与要求 (1)1.3 实习原理 (1)第二章实习内容与过程 (3)2.1 几何校正过程描述 (3)2.2 操作步骤 (3)第三章实习结果与分析 (7)第一章概述1.1 实习任务利用ERDAS软件进行遥感图像的几何校正,并评价几何校正的效果与精度。

1.2 实习目的与要求实验目的:(1)了解遥感图像变形的原因,掌握遥感图像校正的原理与方法。

(2)熟悉软件ERDAS的工作环境,熟悉其部分的功能。

(3)掌握使用ERDAS软件进行遥感图像校正的方法和步骤。

(4)学会对图像几何校正的效果与精度进行评价。

实验要求:(1)利用已纠正的影像Ws87_rs.img对未纠正影像Wt87_sub2.img进行纠正,并评价纠正后的效果。

(2)撰写实习报告1.3 实习原理1.几何畸变的概念与原因:由于遥感平台位置和运动状态的变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素的影响,遥感图像在几何位置上会发生变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变,称为遥感图像的几何畸变。

2. 几何校正的必要性几何校正是各种专题图的生产的预处理中的必要过程。

畸变的图像若未经几何校正会给定量分析及位置配准造成困难,因此在遥感数据接收后需要对图像进行几何校正以保证多源遥感信息处理时几何的一致性,且使其能够反映出接近真实的地理状况。

3.几何校正的原理:遥感影像相对于地图投影坐标系统进行配准校正,即要找到遥感影像与地图投影坐标系统之间的数学函数关系,通过这种函数关系可计算出原遥感影像中每个像元在地图投影坐标系统上的位置从而得到校正后的图像。

4.几何校正的方法:几何校正有许多方法,Erdas软件中提供了7中几何校正的模型,具体如下:表 1 几何校正计算机模型与功能在本次实验中采用的是Polynomial(多项式变换)的模型,通过在遥感影像和参考图像上分别选取相应的控制点,求出二元二次多项式函数:x′,y′)与参考图像坐标的关系,从而对图像进行几何校正。

几何校正实验报告

几何校正实验报告

实习1 几何校正班级2007级3班专业地理信息系统学号2007201971 姓名毛玉娜得分一实习内容和意义几何校正就是将图像数据投影到平面上,使其符合地图投影系统的过程。

而将地图投影系统赋予图像数据的过程,称为地里参考(Geo-referencing)。

由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统,因此几何校正的过程包含了地理参考过程。

通过实习操作,掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤,深刻理解遥感图像几何校正的意义。

二数据准备东平湖中巴资源卫星影像5个波段,其中第5波段与其余四个波段的地理坐标不匹配,需校正。

三涉及的基本概念几何配准:把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程图像---图像纠正:如果基础数据集是图像,该过程称为相对纠正,即以一景图像作为基础,纠正其他图像。

多项式运算:根据多项式纠正方程来匹配两图像坐标。

重采样:待纠正的数字图像本身属于规则的离散采样,非采样点上的灰度值需要通过采样点(已知像素)内插来获取。

四具体操作步骤(要求图文并茂)1、输入原始数字图像。

在file下打开open image file,输入所用图像,如下所示:(一)(二)(三)(四)2、选择地面控制点。

①在map下打开registration,并进行一定设置,如下所示:(一)(二)②在图像上选择控制点,控制点应该选择在容易分辨、相对稳定、特征明显的位置,如下所示:③按照上述方法依次选取四个点,且注意所选择的点应该均匀分布,且避免构成直线关系,再按照多项式运算只需三对控制点就可以自动生成更多点,此例生成25个点,如下所示:(一)注:平均误差大的可以on/off一下,以使配准经度提高,但要慎重删除,因为这可能导致更大的误差。

3.、对图像进行几何配准,方法如下:(一)(二)3、检验矫正效果,方法如下:(一)(二)4、输出纠正后图像,如下所示:五实习心得通过本次实习,我深刻理解了几何配准的方法及其方法的原理,熟悉了envi部分功能的使用,我会再接再厉,认真刻苦,把遥感这门课学好,并且会学以致用。

遥感实习报告(几何纠正)

遥感实习报告(几何纠正)

目录遥感图像几何校正实习报告 21.实习内容 (2)1.1 实习目的 (2)1.2 流程设计 (2)1.3 实习原理 (5)2.实习过程与结果 (6)2.1 校区影像的几何校正 (6)2.2 遥感图像仿射变换 (8)3.试验结果分析 (10)遥感图像几何校正实习报告1. 实习内容1.1 实习目的1、理解并掌握遥感图像校正的原理和方法;2、掌握在ERDAS遥感图像处理系统中遥感图像校正的流程和操作;3、掌握检验校正结果的方法。

1.2 流程设计1、图像几何校正的一般流程如下:2、图像仿射变换的一般流程如下:3、在ERDAS IMAGINE系统中进行图像几何校正,通常有两种方式启动几何校正模块:数据预处理途径在ERDAS图标面板菜单条单击Main/Data Preparation/Image Geometric Correction命令,打开Set Geo Correction Input File 对话框。

或在ERDAS 图标面板工具条单击Data Prep图标/Image Geometric Correction,打开Set Geo Correction Input File 对话框。

在Set Geo Correction Input File 对话框中,需要确定校正图像,有两种选择情况:选择From V iewer单选按钮,然后单击Select V iewer按钮选择显示图像窗口。

(1)打开Set Geometric Model 对话框;(2)选择几何校正计算模型(Select Geometric Model);(3)单击OK按钮;(4)打开校正模型参数与投影参数设置对话框;(5)定义校正模型参数与投影参数;(6)单击Apply 按钮应用或单击Close按钮关闭;(7)打开GCP Tool Reference Setup对话框。

●首先确定来自文件(From Image File),然后选择输入图像(Input Image File)。

遥感图像几何精纠正实验报告

遥感图像几何精纠正实验报告

一、实验名称遥感图像几何精纠正二、实验目的理解几何校正的原因,几何校正的原理,掌握用ENVI对影像进行几何校正的方法;了解整个实验的过程以及实验过程中要注意的事项。

三、实验原理由各种内外因素造成的遥感图像几何位置上的变化称为几何畸变,消除或者减弱其影响的过程即几何校正的过程。

试验中主要是通过若干控制点,建立不同图像间(基准影像和待纠正影像)的多项式空间变换和像元插值运算,实现遥感图像与实际地理图件间的配准 ,达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。

几何校正又可分为影像到影像及影像到地图的配准。

四、数据来源本次实验所用数据来自于国际数据服务平台;landsat4-5波段30米分辨率TM 第三波段影像,投影为WGS-84,影像主要为山西省大同市恒山地区,中心纬度:38.90407 中心经度:113.11840。

五、实验过程1、打开并显示Landsat TM 影像文件1)打开并显示TM影像文件,从ENVI 主菜单中,选择File →Open Image File选择影像,点击Load Band 在主窗口加载影像。

2)新建主窗口,加载待校正影像(原图像偏转90度后所形成图像)。

《遥感数字图像处理》实验报告学号:姓名:邢晓辉(cuit)2、选取并处理地面控制点1)从ENVI 主菜单栏中,选择Map →Registration →Select GCPs: Image to Image,打开Image to Image Registration 对话框。

2) 在Image to Image Registration 对话框中,点击并选择Display #1 (SPOT 影像),作为Base Image。

点击Display #2(TM 影像),作为Warp Image。

3)点击OK,启动配准程序。

通过将光标放置在两幅影像的相同地物点上,来添加单独的地面控制点,在每个缩放窗口所需位置上,点击鼠标左键,调整光标点所处的位置。

遥感图像几何精校正实验报告

遥感图像几何精校正实验报告

遥感图像几何精校正实验名称:遥感图像的几何精校正。

实验目的:1.了解和熟悉envi软件的几何校正的原理2.熟悉和掌握envi软件的几何校正的功能和使用方法;3.对自己的图像先找到投影,再另存一幅图像,去掉投影,在其它软件中旋转一角度,用原先的图像作为参考对旋转后的图像进行几何校正,使得其比较精确。

实验原理:几何校正,主要方法是采用多项式法,机理是通过若干控制点,建立不同图像间的多项式控件变换和像元插值运算,实现遥感图像与实际地理图件间的配准,达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。

多项式几何校正激励实现的两大步:1. 图像坐标的空间变换:有几何畸变的遥感图像与没有几何畸变的遥感图像,其对应的像元的坐标是不一样的,如下图1右边为无几何畸变的图像像元分布图,像元是均匀且不等距的分布。

为了在有几何畸变的图像上获取无几何畸变的像元坐标,需要进行两图像坐标系统的空间装换。

图1:图像几何校正示意图在数学方法上,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换,通常采用的是二元n次多项式,表达式如下:其中x, y为变换前图像坐标, u, v为变换后图像坐标, aij , bij为多项式系数, n = 1, 2,3, ⋯。

二元n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来, ( x, y )和( u, v )分别应不同坐标系统中的像元坐标。

这是一种多项式数字模拟坐标变换的方法,一旦有了该多项式,就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对应点坐标。

如何获取和建立二元n次多项式,即二元n次多项式系数中a和b的求解,是几何校正成败的关键。

数学上有一套完善的计算方法,核心是通过已知若干存在于不同图像上的同名点坐标,建立求解n次多项式系数的方程组,采用最小二乘法,得出二元n次多项式系数。

不同的二元n次多项式,反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的像元坐标的对应关系, 其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式,能达到图像间坐标的完全配准,是需要考虑和分析的。

遥感几何校正实验报告

遥感几何校正实验报告

遥感几何校正实验报告遥感几何校正实验报告一、引言遥感技术在地球科学和环境研究中起着至关重要的作用。

遥感图像的几何校正是确保图像的准确性和可用性的关键步骤之一。

本实验旨在通过对遥感图像进行几何校正,探索校正过程中的方法和技术。

二、实验目的1. 了解遥感图像的几何校正原理和意义;2. 掌握几何校正的基本步骤和技术;3. 分析几何校正对遥感图像质量的影响。

三、实验材料与方法1. 实验材料:- 遥感图像数据集;- 几何校正软件。

2. 实验方法:- 导入遥感图像数据集;- 对图像进行几何校正;- 分析校正前后图像的差异。

四、实验过程与结果1. 数据导入:在几何校正软件中导入遥感图像数据集,确保图像能够正确显示。

2. 几何校正:根据几何校正软件的操作指南,按照以下步骤进行几何校正:a) 选择合适的控制点:根据图像中的特征选择控制点,以确保校正的准确性;b) 校正图像:通过对控制点进行配准,对图像进行几何校正;c) 评估校正结果:查看校正后的图像,与原始图像进行对比,评估校正的效果。

3. 结果分析:a) 观察校正后的图像:比较校正前后图像的差异,注意观察图像的形状、位置和尺度是否发生变化;b) 分析校正效果:根据观察结果,评估几何校正的效果。

若图像形状、位置和尺度变化较小,说明校正效果较好;c) 讨论校正结果:讨论校正结果对后续遥感分析的影响,如地物提取、变化检测等。

五、讨论与总结几何校正是遥感图像处理的重要步骤,能够提高图像的准确性和可用性。

本实验通过对遥感图像进行几何校正,探索了校正过程中的方法和技术。

校正后的图像形状、位置和尺度变化较小,说明校正效果较好。

几何校正结果对后续遥感分析有重要影响,能够提高地物提取和变化检测的精度。

然而,几何校正过程中仍存在一些挑战和限制。

例如,控制点的选择和配准的准确性对校正结果至关重要。

此外,校正过程中可能出现图像畸变和信息丢失的情况,需要在校正结果的评估中进行综合考虑。

实验二遥感图像的几何校正与镶嵌实验报告

实验二遥感图像的几何校正与镶嵌实验报告

实验二遥感图像的几何校正与镶嵌实验报告实验目的:通过本实验熟练操作遥感图像处理的专业软件进行基础图像处理,包括图像几何校正、镶嵌等。

实验容:1、熟悉图像几何校正、镶嵌的基本原理;2、学习图像几何校正具体操作;3、学习图像镶嵌正具体操作。

本实验的图像几何校正是通过“像图配准”的方式获取地面控制点的方里网坐标的,并对传统的从纸质地形图上量算坐标的方法进行改进,利用Auto CAD或Photoshop等软件从扫描后的电子地形图上直接量算坐标。

实验步骤:第一步、熟悉图像几何校正、镶嵌的基本原理第二步、图像几何校正运行PCI,选择GCPWorks模块,在Source of GCPs选择User Entered Coordinates(用户输入投影坐标系统),点击Accept后,弹出校正模块:选择第一项加载需要校正的图像(由实验一方法导出的125-42.pix)->点击Default->Load & Close->得到下图:选择第二项,选择Other确定投影系统:注意输入6度带的中央经度与向东平移500公里(500000米):点击Earth Model确定地球模型:点击Accept:选择第三项采集地面控制点。

在采集地面控制点之前,利用Photoshop软件打开扫描后的电子地形图。

分别在遥感图像和地形图中找到一个同名点,如下图(可以用放大遥感图)。

然后在地形图中量算出该点的坐标,精确到米,X坐标为6位(要去掉2位6度带的带号),Y坐标7位(运用测出)。

再将坐标输入到GCP编辑窗口中,并点击Accept as GCP接受为一个控制点。

用同样的方法采集更多的地面控制点。

注意:前三个点不显示误差,从第四个点开始才出现误差。

一般要求选择15个以上控制点,并且各点的误差<1个像元,将误差过大的点删除,直到误差<1个像元为止。

最后,关闭GCP编辑窗口,选择第五项(如果对整个图像进行几何校正,则第四项可以省略),执行几何校正。

几何校正实验报告(Image to Image方法和Image to Map方法)

几何校正实验报告(Image to Image方法和Image to Map方法)

遥感图像的几何校正姓名:学号:日期:2020.5.151.实验目的和内容目的:通过实习操作,掌握遥感图像几何校正的基本原理和和方法,理解遥感图像几何校正的意义。

内容:在ENVI软件中利用两种几何校正方法进行遥感图像的几何校正。

(1)Image to Image:用base.img作为基准影像,选择控制点来校正uncorrected.img。

(2)Image to Map:根据地形图上的信息选择控制点来校正地形图。

2.图像处理方法和流程Image to Image(用base.img作为基准影像,选择控制点来校正uncorrected.img)1、加载影像(1)点击主菜单>>File>>Open Image File。

(2)打开base.img和uncorrected.img。

(3)显示这两个图像:2、启动几何校正模块(1)点击主菜单的Map>>Registration>>Select GCPs:Image to Image。

(2)选择显示base.img文件的Display为基准影像(Base Image),显示uncorrected.img文件的Display为待校正影像(Warp Image),点击OK。

(3)点击OK后出现Ground Control Points Selection界面,点击Show List 可打开控制点列表窗口(Image to Image GCP List窗口)。

3、采集地面控制点(1)在两个Display中找到相同区域,在Zoom窗口中,将十字光标定位到两个图像的相同位置上。

(2)点击Ground Control Points Selection上的Add Point按钮,将当前找到的点加入控制点列表。

(3)添加好了第一个控制点。

(4)同上诉操作,可以添加好第二个、第三个控制点。

(5)在Base Image上面用十字光标定位一个点,点击Ground Control Points Selection上的Predict按钮,Warp Image上会自动预测相同位置。

遥感实验报告几何校正

遥感实验报告几何校正

遥感实验报告几何校正1. 引言遥感技术在地球科学领域中起着至关重要的作用,可以提供大量的空间信息。

然而,由于地球曲率、地表高程、投影效果等原因,遥感图像中存在一定的几何失真。

为了解决这些问题,需要对遥感图像进行几何校正,以确保图像的精确度和准确性。

本实验旨在通过软件工具进行遥感图像的几何校正,以便更好地分析和解读遥感图像所提供的信息。

2. 实验目标本实验的主要目标是对给定的遥感图像进行几何校正,达到以下几个具体目标:1. 去除图像中的地理畸变,使图像上的物体形状和比例与现实世界相符合;2. 将图像从传感器坐标系转换到地理坐标系,使图像可以与其他地理数据进行叠加分析;3. 评估图像几何校正的效果,验证几何校正的有效性。

3. 实验步骤3.1 数据准备在实验开始前,我们需要准备一幅遥感图像和其对应的地理坐标信息。

安装并配置合适的遥感图像处理软件,以便进行后续的操作。

3.2 图像去畸变首先,需要对图像进行去畸变处理,以消除地理畸变对图像造成的影响。

根据实际情况选择适合的去畸变算法,对图像进行处理,并保存处理后的图像。

3.3 坐标系转换将处理后的图像从传感器坐标系转换到地理坐标系。

选择合适的坐标转换方法和参数,进行坐标系转换,并保存转换后的图像。

3.4 评估几何校正效果通过对比几何校正前后的图像,评估几何校正的效果。

可以采用多种指标进行评估,如虚拟控制点对比、图像配准精度等。

4. 实验结果经过上述实验步骤,我们成功实现了对遥感图像的几何校正。

通过图像去畸变和坐标系转换,我们得到了一幅与现实世界相符合的几何校正后的遥感图像。

评估几何校正效果时,通过与虚拟控制点对比和图像配准精度的测量,我们发现几何校正的效果符合预期,并且达到了较好的精度要求。

5. 结论与展望本实验通过对遥感图像进行几何校正,成功消除了图像中的地理畸变,实现了图像的空间精确定位。

几何校正的结果具有较高的精度和准确性,可以为后续的遥感图像分析和解读提供可靠的基础。

遥感实验报告

遥感实验报告

遥感图像的几何校正一、实验目的通过实习操作,掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤,深刻了解遥感图像几何校正的意义。

在实验过程中,主要理解和体会以下几个问题:(1)遥感图像几何校正的类型,几何校正的原因和目的;(2)遥感图像几何静校正的基本原理;(3)重采样的方法及每种方法的优缺点。

二、实验的基本原理遥感图像几何校正分为两种:①针对引起畸变原因而进行的几何粗校正;②利用控制点进行的几何精校正。

几何精校正实质上是用数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变过程,并且认为遥感图像的总体畸变可以看做是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高层次的基本变形的综合作用的结果,利用畸变的遥感图像与标准地图或图像之间的一些对应点(GCP)求得这个几何畸变模型,然后利用此模型进行几何畸变的校正,这种校正不考虑引起畸变的原因。

三、几何精校正的基本步骤1、确定地面控制点。

在原始畸变图像空间与标准空间寻找控制点对。

地面控制点应该在图像上有明显清晰的定位识别标志,地面控制点上的地物不随时间而变化,地面控制点应均匀分布在整幅图像内,且要有一定的数量保证。

2、地面控制点确定后,要在原始畸变图像与标准图像上分别读出各个控制点在图像上的像元坐标(x,y)以及标准图像上的坐标(X,Y)。

3、选择合适的坐标变换函数(几何校正数学模型),建立图像坐标(x,y)与其参考坐标(X,Y)之间的关系式。

利用地面控制点对数据求出模型的未知参数,然后利用模型对原始图像进行几何精校正。

4、几何精校正的精度分析,利用几何校正数学模型计算校正之后的图像误差,检验每个控制点的均方根误差是否小于0.5。

5、确定每一点的亮度值。

根据输出图像上各像元在输入图像中的位置,对原始图像按一定的规则重新采样,进行亮度值的插值计算,建立新的图像矩阵。

常采用的方法是最邻近法,三次卷积内插法,双线性内插法。

四、基本实验要求学会在ERDAS IMAGINE软件中进行图像的几何校正。

五、实验内容1、本实验主要是利用多项式拟合的方法进行的纠正,通常采用数据预处理途经启动几何校正模块。

1几何校正实验报告

1几何校正实验报告

1几何校正实验报告实验目的:1.学习几何校正的基本原理和方法;2.掌握几何校正实验的步骤和操作技能。

实验原理:几何校正是对图像进行仿射变换,以消除图像中的几何畸变。

几何畸变包括平移畸变、旋转畸变、尺度畸变和投影畸变等。

通过几何校正,可以将图像恢复到原始状态,使得图像中的直线边缘平直且垂直。

实验器材和材料:1.一台个人电脑;2.几何校正软件。

实验步骤:1.安装几何校正软件,并打开实验图像;2.在软件中选择几何校正功能,并选择所需的校正方法;3.根据需要,设置校正参数,例如旋转角度、平移距离和尺度变换等;4.点击开始校正按钮,软件将对图像进行自动校正;5.检查校正结果,如有需要,可以重新设置参数并再次进行校正;6.导出校正后的图像,并保存实验报告所需的相关数据和结果。

实验结果和分析:通过几何校正实验,我们得到了经过校正后的图像。

相比于原始图像,校正后的图像中的直线边缘更为平直且垂直,几何畸变得到有效消除。

校正后的图像具有更好的视觉效果和几何特征,更适合进行后续图像处理和分析工作。

几何校正实验的关键是选择合适的校正方法和参数。

校正方法可以根据实际情况选择,常用的有仿射变换、透视变换等。

参数的设置需要根据图像的实际情况进行调整,例如旋转角度、平移距离和尺度变换等。

在进行校正实验时,需要不断检查校正结果,并根据需要进行调整,以获得更好的校正效果。

几何校正是数字图像处理领域中的重要技术之一,广泛应用于医学图像处理、计算机视觉、机器人导航等领域。

通过几何校正,可以准确还原图像中的几何信息,提高图像的质量和准确性,为后续的图像分析和处理提供可靠的基础。

实验总结:通过本次几何校正实验,我学习到了几何校正的基本原理和方法,并掌握了几何校正实验的步骤和操作技能。

几何校正对于恢复图像的几何信息至关重要,应用广泛且具有重要的理论和实际意义。

在今后的学习和研究中,我将进一步深入了解几何校正的相关知识,并探索其在实际应用中的更多潜力。

几何校正实验报告

几何校正实验报告

几何校正实验报告
《几何校正实验报告》
摘要:本实验旨在通过对几何校正的实验研究,探索其在图像处理中的应用。

实验结果表明,几何校正能够有效地改善图像质量,提高图像处理的准确性和稳定性。

引言:几何校正是图像处理中的重要技术之一,它能够对图像进行形状和尺寸的调整,从而改善图像的质量和准确性。

本实验旨在通过对几何校正的实验研究,探索其在图像处理中的应用,并验证其有效性。

实验方法:本实验选取了一组图像样本,包括不同形状和尺寸的图像。

首先,利用图像处理软件对这些图像进行几何校正,调整其形状和尺寸。

然后,对校正前后的图像进行对比分析,评估几何校正的效果和影响。

实验结果:实验结果表明,几何校正能够有效地改善图像质量,提高图像处理的准确性和稳定性。

经过几何校正后,图像的形状和尺寸得到了有效调整,使得图像更加清晰和准确。

同时,几何校正还能够减少图像处理过程中的误差和偏差,提高图像处理的精度和稳定性。

结论:几何校正是图像处理中一项重要的技术,能够有效地改善图像质量,提高图像处理的准确性和稳定性。

本实验的结果表明,几何校正在图像处理中具有重要的应用价值,对于提高图像处理的效率和准确性具有重要意义。

因此,几何校正技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义。

遥感图像的几何校正实验

遥感图像的几何校正实验

遥感图像的几何校正实验报告1.实验目的和内容实验目的:学习如何使用ENVY中Image to Image和Image to Map两种方法对遥感图像进行几何校正,了解掌握遥感图像几何校正的基本原理和和方法,理解遥感图像几何校正的意义。

实验内容:(1)Image to Image以一副已经经过几何校正的栅格文件作为基准图,通过从二幅图像上选择同名点(或控制点)来配准另外一幅栅格文件,使相同地物出现在校正后的图像相同位置。

(2)Image to Map通过地面控制点对遥感图像几何进行平面化的过程,控制点可以是键盘输入,从矢量文件中获取或者从栅格文件中获取。

2.图像处理方法和流程A. Image to Image1、加载影像,打开ENVI,file>>open image file,加载待校正影像与已校正影像。

2、启动几何校正模块Map>>Registration>>Select GCPs:Image to Image,打开几何校正模块。

选择显示base.img文件的Display为基准影像(Base Image),显示uncorrected.img文件的Display为待校正影像(Warp Image)点击OK3、采集地面控制点(1)在两个Display中找到相同区域,在Zoom窗口中,将十字光标定位到相同点上,点击Ground Control Points Selection上的Add Point按钮,将当前找到的点加入控制点列表。

(2)当选择一定数量的控制点之后(至少3个),利用自动找点功能。

Ground Control Points Selection窗口>>Options>>Automatically Generate Tie Points,选择一个匹配波段点击OK。

(3)Image to Image GCP List窗口>>Options>Order Points by Error,按照RMS值有高到底排序。

【VIP专享】遥感图像ERDAS 几何校正实习报告

【VIP专享】遥感图像ERDAS 几何校正实习报告

遥感原理与应用遥感图像几何校正实习报告班级:姓名:学号:指导教师:目录第一章概述 (1)1.1 实习任务 (1)1.2 实习目的与要求 (1)1.3 实习原理 (1)第二章实习内容与过程 (3)2.1 几何校正过程描述 (3)2.2 操作步骤 (3)第三章实习结果与分析 (7)第一章概述1.1 实习任务利用ERDAS软件进行遥感图像的几何校正,并评价几何校正的效果与精度。

1.2 实习目的与要求实验目的:(1)了解遥感图像变形的原因,掌握遥感图像校正的原理与方法。

(2)熟悉软件ERDAS的工作环境,熟悉其部分的功能。

(3)掌握使用ERDAS软件进行遥感图像校正的方法和步骤。

(4)学会对图像几何校正的效果与精度进行评价。

实验要求:(1)利用已纠正的影像Ws87_rs.img对未纠正影像Wt87_sub2.img进行纠正,并评价纠正后的效果。

(2)撰写实习报告1.3 实习原理1.几何畸变的概念与原因:由于遥感平台位置和运动状态的变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素的影响,遥感图像在几何位置上会发生变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变,称为遥感图像的几何畸变。

2. 几何校正的必要性几何校正是各种专题图的生产的预处理中的必要过程。

畸变的图像若未经几何校正会给定量分析及位置配准造成困难,因此在遥感数据接收后需要对图像进行几何校正以保证多源遥感信息处理时几何的一致性,且使其能够反映出接近真实的地理状况。

3.几何校正的原理:遥感影像相对于地图投影坐标系统进行配准校正,即要找到遥感影像与地图投影坐标系统之间的数学函数关系,通过这种函数关系可计算出原遥感影像中每个像元在地图投影坐标系统上的位置从而得到校正后的图像。

4.几何校正的方法:几何校正有许多方法,Erdas 软件中提供了7中几何校正的模型,具体如下:表 1 几何校正计算机模型与功能模型功能Affine 图像仿射变换(不做投影变换)Polynomial 多项式变换(同时作投影变换)Reproject 投影变换(转换调用多项式变换)Rubber Sheeting 非线性变换、非均匀变换Camera 航空影像正射校正Landsat Landsat 卫星图像正射校正Spot Spot 卫星图像正射校正在本次实验中采用的是Polynomial(多项式变换)的模型,通过在遥感影像和参考图像上分别选取相应的控制点,求出二元二次多项式函数:,得到变换后的图像坐标(x ′,y ′)与参考图像25243210'25243210'y b x b xy b y b x b b y y a x a xy a y a x a a x +++++=+++++=坐标的关系,从而对图像进行几何校正。

几何校正遥感图像实验报告

几何校正遥感图像实验报告

遥感图像的几何校正一、实验目的:通过实习操作,理解遥感图像几何校正的基本原理和意义,掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤,熟悉ERDAS软件中图像几何校正的操作流程。

二、实验原理:遥感图像的几何校正是指消除原始图像中的几何变形,产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像的过程,分为几何粗校正和精校正两种。

这种方法的基本过程是利用有限个地面控制点的已知坐标,按最小二乘法求解多项式的系数,然后将各像元的坐标带入多项式进行计算,从而求得纠正后的坐标。

二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样,常用的灰度值重采样方法有最邻近像元法、双线性内插法、双三次卷积法三种。

三、主要仪器:ERDAS软件,计算机四、实验过程和步骤:1.显示图像文件(Display Image Files)首先,在ERDAS图标面板中点击Viewer图标两次,打开两个视窗(Viewer1/Viewer2),并将两个视窗平铺放置,操作过程如下:ERDAS图标面板菜单条:Session→Title Viewers然后,在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像:tmAtlanta,img在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像:panAtlanta,img2.启动几何校正模块(Geometric Correction Tool)Viewer1菜单条:Raster→ Geometric Correction→打开Set Geometric Model对话框(图1-1)→选择多项式几何校正模型:Polynomial→OK→同时打开Geo Correction Tools对话框(图1-2)和Polynomial Model Properties对话框(图1-3)。

在Polynomial Model Properties对话框中,定义多项式模型参数以及投影参数:→定义多项式次方(Polynomial Order):→定义投影参数:(Projection):→Apply→Close→打开GCP Tool Referense Setup 对话框(图1-4)图1-1 Set Geometric Model对话框图1-2 Geo Correction Tools对话框图1-3 Polynomial Properties对话框图1-4 GCP Tool Referense Setup 对话框3.启动控制点工具(Start GCP Tools)图1-5 Viewer Selection Instructions首先,在GCP Tool Referense Setup对话框(图1-4)中选择采点模式:→选择视窗采点模式:Existing Viewer→OK→打开Viewer Selection Instructions指示器(图1-5)→在显示作为地理参考图像的Viewer2中点击左键→打开Reference Map Information 提示框(图1-6);→OK→此时,整个屏幕进入控制点采点状态(图1-7)。

几何校正erdas实验报告

几何校正erdas实验报告

几何校正erdas实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习并掌握ERDAS IMAGINE软件在遥感影像处理中的几何校正功能,了解几何校正的原理和步骤,并通过实际操作掌握几何校正的方法和技巧。

2. 实验原理几何校正是遥感影像处理中一项重要的技术,它是指通过对影像进行空间定位和几何纠正,使其在地理坐标系统中成为有意义的空间信息。

几何校正的过程主要包括以下几个步骤:- 影像控制点的选取:在进行几何校正前,需要选取一些具有标志性的地物作为控制点,这些控制点的坐标需要在地理坐标系统中已知。

- 推求参数转换函数:通过使用控制点的坐标和像素坐标之间的关系,可以得到参数转换函数,从而实现像素坐标到地理坐标的转换。

- 校正变换:利用参数转换函数将待校正的影像从像素坐标转换到地理坐标,实现影像的几何校正。

- 精度评定:通过对校正后的影像与地理坐标系统中已知地物进行对比,评定几何校正的精度。

3. 实验步骤3.1 数据准备首先,需要准备待校正的影像数据以及地理坐标系统中已知的控制点数据。

在本次实验中,我们使用了一张高分辨率的航空影像作为待校正影像,并选取了地理信息数据库中已知地物的坐标作为控制点数据。

3.2 选取控制点在ERDAS软件中,可以通过在待校正影像上点击来选取控制点。

控制点应该选取具有明显特征的地物,比如建筑物的角点或者道路的交叉口等。

为了提高几何校正的精度,应尽量选取多个控制点,并分布在影像的整个区域。

3.3 推求参数转换函数选取完控制点后,可以通过ERDAS软件中的几何校正功能,自动推求参数转换函数。

在推求参数转换函数的过程中,软件会使用控制点的像素坐标和地理坐标之间的对应关系,通过数学模型自动计算出参数转换函数。

3.4 校正变换得到参数转换函数后,就可以进行几何校正的核心步骤,即将待校正的影像从像素坐标转换到地理坐标。

校正后的影像将和地理坐标系统中的其他地图数据相对应,形成一个有意义的空间信息。

3.5 精度评定为了评定几何校正的精度,可以选择一些已知地物作为对照点,在校正后的影像和地理坐标系统的地图数据上进行对比。

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实验报告
题目遥感图像几何校正
学生姓名
学号
院系
专业雷电防护科学与技术
二O一O 年 11月 15 日
一.实验目的
了解图像几何矫正的原理。

掌握几何矫正
二.实验原理
几何校正 ,即图像级别中的几何精校正 ,主要方法是多项式法。

方法机理是通过若干控制点 ,建立不同图像间的多项式空间变换和像元插值运算 ,实现遥感图像与实际地理图件间的配准 ,达到消减以及消除遥感图像的几何畸变 ,是获取第 3个级别遥感数据的重要方法。

该方法适用于地面平坦 ,不考虑高程信息 ,或地面起伏较大而无高程信息 ,以及传感器位置和姿态参数无法获取等情况。

同时在遥感图像制图、不同类型或不同时相遥感图像间的几何配准和复合分析上也有重要应用。

如人们习惯于正射投影地图 ,可以采用以不同正射投影地图为无几何畸变图件或标准图 ,对非正射投影图像进行几何校正 ,得到正射投影的遥感图像专题图。

三.实验过程
1 图像坐标的空间变换
有几何畸变的遥感图像与没有几何畸变的遥感图像 ,其对应像元的坐标是不一样的 ,如图 1右边为无几何畸变的图像像元分布图 ,像元是均匀且等距分布;左边为有几何畸变的遥感图像像元分布图 ,像元是非均匀且不等距的分布。

为在有几何畸变的图像上获取无几何畸变的像元坐标 ,需要进行两图像坐标系统的空间转换。

在数学方法上 ,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换 ,通常采用的是二元 n次多项式 ,表达式如下:
其中x,y为变换前图像坐标 , u,v为变换后图像坐标 , a
ij ,b
ij
, 为
多项式系数 , n =1,2,3, …。

二元 n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来 , x, y和u, v 分别对应不同坐标系统中的像元坐标。

这是一种多项式数字模拟坐标变换的方
法 ,一旦有了该多项式 ,就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对
应点坐标。

如何获取和建立二元 n次多项式,即二元 n次多项式系数中 a和 b 的求解,是几何校正成败的关键。

数学上有一套完善的计算方法,核心是通过已知若干存在于不同图像上的同名点坐标,建立求解 n次多项式系数的方程组,采用最小二乘法,得出二元 n次多项式系数。

不同的二元 n次多项式,反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的像元坐标的对应关系,其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式,能达到图像间坐标的完全配准,是需要考虑和分析的。

在二元 n次多项式数字模拟中,从提高几何校正精度的角度考虑,需要兼顾的因素主要有引起几何畸变的原因和产生数学运算误差因素。

归纳起来有三个方面的考虑因素:一是多项式中 n值的选择, n值与几何畸变的复杂程度密切相关。

当 n =1,上述的坐标空间变换成为二元一次多项式,可以进行线性的坐标变换,解决比例尺、中心移动、歪斜等方面的几何畸变,实用于第 2级别以上的遥感数据。

n值的不同选择,可以得到不同的空间变换式,当 n≥2,上述的坐标空间变换成为二元非线性多项式,解决遥感器偏航、俯仰、滚动等因素引起的几何畸变。

从理论上讲, n值越大,越能校正复杂的几何畸变,但计算量也相对要大。

实际应用中 n值通常取小于等于 3。

二是控制点 GCP 用于空间坐标变换的同名坐标点的选择,GCP的几何精度直接影响着多项式系数的求解误差大小。

成熟的作法是:通过目视,选择熟悉的、易分辩且精细较高的特征点如小水塘边缘、线状地物的交叉点、海岸线弯曲处等 ,且 GCP分布在全图中要尽量均匀,特征变化性大的地区选择多些,图像边缘部分选些控制点,使系数的求解尽可能准确。

控制点精度的衡量尺度为 RMS RootMean
Square 参数,意为均方根,以图像像
素大小为单位,表达式为:
x, y为无几何畸变的图像控制点坐标 , x′, y′为变换后图像控制点坐标。

在 ERMAPPER7. 0或 ENVI等遥感软件中 ,对于一次线性变换 ,当采集到 4个控制点以上时 ,软件系统就会自动推算控制点的变换值和 RMS,可以很好地辅助控制点的编辑。

在实际应用中需要引起注意的是:随着控制点数目的增减 ,多项式
系数值也在变化 ,每个控制点的 RMS也在变化。

当 RMS值都小于等于 1时 ,控制点的精度控制在一个像素大小上 ,几何校正效果较好。

最后是控制点 GCP数目的确定 ,从数学运算上来说 ,一次多项式变换 ,存在 6个系数要计算 ,需要 GCP的最少数目是 3。

二次多项式变换 ,有 12个系数需要计算 , GCP最少数目是 6。

n次多项式 , GCP的最小数目为(n +1)( n +2) /2。

但在实际应用中 ,采用最小 GCP数目 ,几何校正效果往往不好。

所以在条件允许的条件下 , GCP数目要远远大于最小数目 ,可以是其的 6倍。

2 图像像元灰度值重采样
经过上述图像像元坐标的空间变换 ,得到对应于实际地面或无几何畸变的图像坐标 ,图像上每个像元都有了无几何畸变的坐标值。

随后需要做的是给每个像元赋亮度值。

因为已知的图像数据是有几何畸变的像元亮度值 ,并没有校正后的无几何畸变的像元亮度值。

所以需要通过数学上的重采样方法如最近邻法、双向线性内插法和三次卷积内插法等计算出校正后像元位置的亮度值 ,形成无几何畸变的遥感数据。

在重采样方法中 ,三次卷积内插法计算量虽最大 ,但图像质量要好 ,细节表现要清晰 ,是许多遥感软件的首选方法。

四.实验体会
遥感图像几何校正的理论性很强 ,在实际应用中 ,需要深刻理解其机理 ,对控制点的选择、控制点分布和数量以及 RMS值要有很好的把握 ,才能作出较好的校正效果 ,才能使校正后的遥感图像具有标准图件的几何精度和坐标系统。

通过多次实验性尝试 ,发现下列误操作会带来一些错误的校正效果:
①控制点数目偏少 ,校正图像会产生局部扩张或发散问题。

②控制点分布不均 ,校正图像会在缺少控制点的部位变形。

③控制点 RMS值过大 ,校正图像会产生整体变形。

④控制点指示对象 ,在不同图件上对应的不是同一物 ,尽管上述 3种情况都没有 ,但校正图像会发生整体错位或变形。

前 3种误操作可以在几何校正定量参数的选择时加以控制。

后一种误操作较难察觉 ,需要进行细致的特征线配准检查 ,重新修正控制点坐标 ,改善校正精度。

总之 ,遥感图像的几何校正 ,需要进行“理论”和“实际”两方面的效果评价 ,方可得出较好的校正效果图。

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