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。

实验内容：

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大地坐标，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。

先在弹出的窗口中点击New Output File，输入校正后的图像名，并选择图像格

式PCIDSK（*.pix），在弹出窗口中输入生产图像的通道数（Channels：3），Geo-ReferencingInformation选择Use bands and resolution，改变X、Y像元大小（Pixel Size：30），并点击Create与Yes生产校正后的空图像。

弹出Disk to Disk Registration 对话框->channel mapping 选择Default-> 点击performing registration 执行校正。

校正前图像

校正前图像

校正后图像

第三步、图像镶嵌

本次图像镶嵌底图为125-42.pix，所镶嵌的图像为125-41.pix。选择ImageWorks模块，打开校正后的图像

点击File，选择Utility，点击Tools，选择Reproject，弹出下面窗口：

重新计算Upper Left 和Lower Right（如下图）。

点击Reproject.

选择GCPWorks模块，使用默认参数，点击Accept.

选择，选择为进行几何校正的125-41.pix。点击，点击。

点击，选择重投影的125-42exp.pix。

选择，在弹出的编辑窗口中点击，然后在需镶嵌的图

像窗口中将需要镶嵌的图像区域圈出来，点击闭合。注意在确定重叠区

域的边界时，要尽可能走弯线，沿山脊或河流，尽量避免垂直穿过山脊或河流。完成后关闭该窗口

选择，分别在两景图像的重叠区拖拉出一个红色矩形框，并点击Match进行颜色匹配，关闭该窗口。

选择进行效果预览与检查，选择Cubic重采样，

BlendWidth（过渡宽度）设置为10左右，点击RegistrationOverview，将镶嵌窗口镶嵌线附近的重叠区放大显示，检查两侧颜色是否基本一致，如果不一致，则关闭该窗口，退回上一步重新进行颜色匹配，直到满意为止。

最后，选择进行镶嵌，建立镶嵌图像之间的对应关

系，设置如下图，点击PerformRegistration执行图像镶嵌，实验完成

得到镶嵌图像如下：

总结和体会：

几何校正是遥感图像处理的一个重要环节，是削弱遥感图像与地面真实形态差异的重要手段。

在遥感理论上，将遥感平台位置和运动状态，地形起伏，地球表面曲率，大气折射等遥感系统内外因素影响造成的遥感图像几何位置上的变化统称为几何畸变，也就是遥感图像在几何位置上与实际地面位置有差异。几何畸变和几何校正是遥感理论的一对派生词，几何校正是因几何畸变而产生，是解决几何畸变的方法体系。

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。

在遥感图像处理中，为了获得更大范围的地面图像，通常需要将多幅遥感图像拼成一幅图像。

图像镶嵌的主要步骤之一是将多幅图像从几何上拼接起来，这一步通常是先对每幅图像进行几何校正，将它们规划到统一的坐标系中，然后对它们进行裁剪，去掉重叠的部分，再将裁剪后的多幅图像装配在一起，形成一幅大幅面的图像。图像镶嵌的主要步骤之二是消除几何拼接以后的图像上因灰度差异而出现的拼接缝。一般地，在拼接缝附近，两幅图像灰度上的细微差别都会导致明显的拼接缝，而在实际的成像过程中，被拼接的图像在拼接边界附近灰度的细微差别几乎是不可避免的。地面环境的微小变化、成像角度的不同等因素都可能造成这种灰度上的差异。因此，在图像镶嵌过程中，需要一种技术能够修正镶嵌图像在拼接缝附近的灰度，使之在拼接缝处的灰度有一个光滑的过渡，不产生突变效应。