第五章 遥感图像处理——辐射校正
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遥感图像的辐射畸变三个主要因素： 大气对辐射的影响 光照条件的影响 传感器仪器本身的误差
3、大气影响的定量分析
1、无大气影响时：传感器接收的辐照度，只与太阳辐射到地面
的辐照度和地物反射率有关。设 E0 为波长λ的辐照度，θ为入射
方向的天顶角，地面上单位面积的辐照度为：
E E0 cos
第五章 遥感图像处理—辐射校正
1、为什么进行辐射校正？ 2、引起辐射畸变的原因是什么？
3、如何进行辐射校正（校正的方法、原理、 步骤）？
1、为什么进行辐射校正？
遥感பைடு நூலகம்字图像中辐射的表现形式 ？
2、产生辐射畸变的原因
辐射畸变由于遥感检测系统、大气散射和吸收等 原因引起的图像模糊失真、分辩率和对比度下降 等辐射失真。
假定地表面是朗伯体，其表面为漫反射，则某方向物体的亮度 为：
L0 R R
E
E 0 cos
传感器接收信号时，受仪器的影响还有一个系统增益系数因子 ，
进入传感器的亮度值为：
L
' 0
R
E0 S cos
2、由于大气存在，在入射方向有与入射天顶角θ和
波长λ有关的透过率Tθλ；在反射方向有与反射天顶 角φ和波长λ有关的透过率Tφλ。进入传感器的有效亮 度值为：
一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标，将每个目
标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析，建立 线性回归方程：
Lb La
由最小二乘法，作直线按拟合，得到：
( L L )(L L ) (L L )
a a b b 2 a a
a Lb La
其中 ，La Lb 分别为a，b波段的平均值。 可以认为，a是波段b的程辐射度。 校正方法，将波段b中每个像元的亮度值减去a，来改善 图像，去掉程辐射。
辐射回归分析图：
yb L
a
1
xa L
4、大气散射校正
大气校正就是指消除由大气散射引起的辐射误差 的处理过程 。 大气影响的粗略校正：
通过比较简便的方法去掉上式中的LP，从而改善图像质量。
（1）直方图法
基本思想（原理）：一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，
其辐射亮度或反射率接近0，实测表明，这些位置上的像元亮度不 为零，这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。
L1 R T E0 T S cos
3、经散射后，以漫入射形式照射地物，其辐照度ED，
经地物反射及反射路径上大气的吸收进入传感器， 其亮度为：
L2
R T
S ED
4、相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感 器，这部分辐射称为程辐射度，亮度为LP。 L与波长λ相关，简化表达式可得到：
前提：图像中必须存在反射值为零的区域，如高山阴影区或面积
大且水体深的水域。
校正步骤：首先确定条件满足，将该波段中每个像元的亮度值都
减去本波段的最小值（见下图B4）。
像元数百分比/% 像元数百分比/%
调整前直方图
调整后直方图
（2）回归分析法
原理：大气散射主要影响短波部分，波长较长的波段几乎不 受影响，因此用长波数据来校正短波数。 步骤：在不受大气影响的波段（如TM5或7）和待校正的某
3、大气影响的定量分析
1、无大气影响时：传感器接收的辐照度，只与太阳辐射到地面
的辐照度和地物反射率有关。设 E0 为波长λ的辐照度，θ为入射
方向的天顶角，地面上单位面积的辐照度为：
E E0 cos
第五章 遥感图像处理—辐射校正
1、为什么进行辐射校正？ 2、引起辐射畸变的原因是什么？
3、如何进行辐射校正（校正的方法、原理、 步骤）？
1、为什么进行辐射校正？
遥感பைடு நூலகம்字图像中辐射的表现形式 ？
2、产生辐射畸变的原因
辐射畸变由于遥感检测系统、大气散射和吸收等 原因引起的图像模糊失真、分辩率和对比度下降 等辐射失真。
假定地表面是朗伯体，其表面为漫反射，则某方向物体的亮度 为：
L0 R R
E
E 0 cos
传感器接收信号时，受仪器的影响还有一个系统增益系数因子 ，
进入传感器的亮度值为：
L
' 0
R
E0 S cos
2、由于大气存在，在入射方向有与入射天顶角θ和
波长λ有关的透过率Tθλ；在反射方向有与反射天顶 角φ和波长λ有关的透过率Tφλ。进入传感器的有效亮 度值为：
一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标，将每个目
标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析，建立 线性回归方程：
Lb La
由最小二乘法，作直线按拟合，得到：
( L L )(L L ) (L L )
a a b b 2 a a
a Lb La
其中 ，La Lb 分别为a，b波段的平均值。 可以认为，a是波段b的程辐射度。 校正方法，将波段b中每个像元的亮度值减去a，来改善 图像，去掉程辐射。
辐射回归分析图：
yb L
a
1
xa L
4、大气散射校正
大气校正就是指消除由大气散射引起的辐射误差 的处理过程 。 大气影响的粗略校正：
通过比较简便的方法去掉上式中的LP，从而改善图像质量。
（1）直方图法
基本思想（原理）：一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，
其辐射亮度或反射率接近0，实测表明，这些位置上的像元亮度不 为零，这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。
L1 R T E0 T S cos
3、经散射后，以漫入射形式照射地物，其辐照度ED，
经地物反射及反射路径上大气的吸收进入传感器， 其亮度为：
L2
R T
S ED
4、相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感 器，这部分辐射称为程辐射度，亮度为LP。 L与波长λ相关，简化表达式可得到：
前提：图像中必须存在反射值为零的区域，如高山阴影区或面积
大且水体深的水域。
校正步骤：首先确定条件满足，将该波段中每个像元的亮度值都
减去本波段的最小值（见下图B4）。
像元数百分比/% 像元数百分比/%
调整前直方图
调整后直方图
（2）回归分析法
原理：大气散射主要影响短波部分，波长较长的波段几乎不 受影响，因此用长波数据来校正短波数。 步骤：在不受大气影响的波段（如TM5或7）和待校正的某