遥感图像配准

1.实习目的：遥感图像的配准

2.实习内容：

2.1掌握ENVI自定义坐标，以及基于地形图的遥感影像配准过程。

2.2本次实习中带有地理坐标的西安市城区地形图被用作基准影像，对资源三号全色影像进行配准。在此基础上，以纠正后的全色影像为基准，校正资源三号多光谱影像，用于下节的图像融合。

3.实习步骤：

3.1 基于地形图配准全色影像的具体操作步骤：

3.1.1 打开并显示资源三号全色影像与地形图

1)从ENVI主菜单中，选择File → Open Image File。加载地形图文件和全色影像到可用波

段列表Available Bands List中；

2)点击Load RGB将地形图加载到显示窗口display#1；

3)在可用波段列表Display #1下拉菜单，点击New Display按钮，并从下拉式菜单中选

择New Display。点Load RGB按钮，将全色影像加载到一个新的显示窗口display#2。

3.1.2 修改地形图头文件中的地图信息

由于地形图为西安80坐标系，而ENVI系统自带的投影文件中并没有相关基准面和椭球体，因此打开的地形图无法正确显示地图信息Map Info；

1)定义椭球体，进入ENVI安装目录：C:\Program Files\ITT\IDL71\products\envi47\ map_proj,

打开椭球体文件ellipse.txt，在最后一行增加IAG-75,6378140.0, 6356755.3；

2)定义基准面，在相同的目录，打开基准面文件datum.txt文件，在最后一行增加

D_Xian_80,IAG-75,0,0,0；

3)在可用波段列表中，右键点击地形图文件，选择Edit Header，从弹出的窗口的Edit

Attributes的下拉箭头中选择Map Info，进入Edit Map Information。输入图像左上角XY 坐标与像素大小；选择Change Proj，新建投影，输入相关参数

3.1.3影像配准

1)从ENVI主菜单栏中，选择Map → Registration → Select GCPs: Image to Image；

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

Image。点击Display #2（全色影像），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。

4)当选好同名点后，在Ground Control Points Selection对话框中，点击Add Point，把该地

面控制点添加到列表中。点击Show List可以查看地面控制点列表。当选好三个点后，Ground Control Points Selection对话框中Predict将自动激活可用，然后可以在基准影像上选好一个控制点后，点击Predict后，系统会自动定位后待校正的全色影像的相同位置，此时可以微调，满足要求后即可将该点添加到地面控制点列表。也可以勾选Ground

Control Points Selection →Option → Auto Predict，此时当在基准影像上移动时，待校正的全色影像窗口会随之移动，以便于选择控制点。

5)一旦已经选择了至少4个地面控制点以后，RMS误差就会显示出来。一般要求RMS

必须控制在1个像素以内，如果误差较大，可以点击Ground Control Points Selection →Show List，打开Image to Image GCP List窗口，点击Update，可以将误差较大的点删除，重新选点。当选好足够数量，且精度满足要求的同名点后，从Ground Control Points Selection对话框中，选择Options →Warp File（as Image to map）（两幅影像传感器类型不一致，分辨率大小不同）。

6)在Registration Parameters对话框中，输入校正影像分辨率大小，Method选择Polynomial。

在Resampling的按钮菜单中选择Bilinear重采样法。并输入输出路径及文件名，单击OK输出。

7）将校正的全色影像加载到New Display。并通过在主影像窗口菜单中选择Tools → Link Displays → Link，将地形图与校正后的全色影像进行比较，检查校正结果。

3.2 基于校正后全色影像配准多光谱影像的具体操作步骤：

1)从ENVI主菜单中，选择File → Open Image File。加载校正后全色影像pan_warp.img

和待纠正全色影像ms.img到可用波段列表Available Bands List中，并分别加载到两个Display中；

2)从ENVI主菜单栏中，选择Map → Registration→ Select GCPs: Image to Image；

3)在Image to Image Registration对话框中，点击并选择Display #1 （全色），作为Base

Image。点击Display #2（多光谱影像），作为Warp Image。

4)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。

5)以下过程与上述配准过程基本一致；

6)下面介绍一种自动选择控制点的方法。当至少选好3个同名点后（手动选择控制点数量

越多，自动选点的精度越高），可以选择Groun d Control Points Selection →Option → Automatically Generate Tile Point，然后在Warp Image Band Matching选择一个波段进行基于像素匹配，一般选择信息量丰富的波段（不要选择前面的波段，噪声较多，本实习可以选择第四个近红外波段）。选择最后一个波段，打开Automatic Tile Points Paramet 窗口，输入选择控制点的个数Number of Tie Point，点击OK；

7)点击G round Control Points Selection →Show List，对自动选择的控制点进行筛选，对于

明显错误的点删除，位置略有偏差的点手工移动后选择update。

7)在控制点筛选完成，并满足精度要求的情况后，即可选择Options →Warp File（as Image

to map）。在Registration Parameters对话框中，输入校正影像分辨率大小，Method选择Polynomial。在Resampling的按钮菜单中选择Bilinear重采样法。并输入输出路径及文