08第八章 影像地图的制作

三、数字图像镶嵌方法
以下为了叙述的方便，以图5—3—1所示的9幅遥感图 像的镶嵌为例进行说明(假设选择数据工作和预处理工 作均已完成)。 （一）、实施方案的确定 根据实施方案的确定原则，针对如图所示的9幅遥 感图像，可采用图形所示的图像色调调整方案(箭头表 示一幅图像的色调要调整到与另一幅图像相同的色调) 和图形所示的图像几何镶嵌方案(箭头表示一幅图像要 与另一幅图像几何镶嵌)。
用移位匹配法确定的重叠区方法如下：首先将其 中一幅图像的重叠部分(利用图像显示功能大致确定的 两幅图像的重叠区域)显示于图像监视器上(作为基准)； 而后将另一幅图像的重叠部分与之合成，利用移动后 一幅图像，使两幅图像不断地移动相对位置，当所有 纹理细节达到最佳吻合时，两幅图像便几何对准了(只 要两幅图像的几何位置完全正确，也就是说只要两幅 图像经过几何校正，那么一定可以找到这样的几何对 准位置)，从而可以精确地确定两幅相邻图像的重叠范 围。 2．计算法（泛函分析）
一、数字图像镶嵌的概念 所谓数字镶嵌，就是对若干幅互为邻接 (时相往往可能不同)的遥感数字图象通过彼此 间的几何镶嵌、色调调整、去重叠等数字处理， 镶合拼接成一幅统一的新图象。 二、数字图像镶嵌的工作程序和内容
制作好一幅总体上比较均衡的数字镶嵌图，一般要 经历以下工作过程：
（一）、准备工作 首先要根据研究对象和专业要求，挑选数 据合适的遥感图象CCT。在镶嵌时，应尽可能选 择成象时间和成象条件接近的遥感图象，以减 轻后续的色调调整工作。磁带选定后，就需要 输入到图象处理设备中对各幅图象分波段进行 显示，审查图象是否有条带、以及什么类型的 条带，同时了解各幅图象间色调的差异等，据 此制定出下一步处理的计算和内容。
在这9幅图像中选取中心幅E为标准象幅，利用相邻 两幅图像的重叠部分，按箭头所示的顺序依次进行色调 调整和几何镶嵌，最终便可使所有的9幅图像实现以E为 基准的图像镶嵌。这里，图像镶嵌的着眼点9幅图像， 而落脚点却总是两幅相邻图像间的镶嵌，从而使问题变 得简单了。 E
遥感系统121－图
（二）、重叠区的确定 为了进行色调调整和几何镶嵌，必须精确地确定 相邻图象的重叠区，也即相邻图象间几何对准。可采 用如下方法进行。 1．移位匹配法 对于两幅相邻图象的重叠区的确定，可以采用移位 匹配法来实现，该方法原理简单且方便。以左右两幅图 象为例，移位匹配法原理如下：
（四）、重叠区确定 遥感图象镶嵌工作的进行主要是基于相邻 图象的重叠区。无论是色调调整，还是几何镶 嵌，都是将重叠区作为基准进行的。重叠区确 定的是否准确直接影响到镶嵌的效果。
（五）、色调调整 色调调整是遥感图象数字镶嵌技术中的一 个关键环节。不同时相或成象条件存在差异的 图象，由于要镶嵌的图象辐射水平不一样，图 象的亮度差异较大，若不进行色调调整，镶嵌 在一起的几幅图，即使几何位置配准很理想， 由于色调各不相同，也不能很好地应用于各个 专业上。另外，成象时相和成象条件接近的图 象，也会由于传感器的随机误差造成不同象幅 的图象色调不一致，从而影响应用的效果，因 此必须进行色调调整这一工作。
图5—3—5
图5—3—6
从直方图上读出灰度值对应的点对，用分段拉伸的 功能，把A’图象上的灰度值0，3，22，46，54对应地拉 伸到相应的B’图象上的灰度值0，15，41，62，80。这 些点中间的灰度值按线性比例内插，经过这样拉伸处理 后的A’图象应该与B’图象上的色调一致了。
（三）、色调调整
1．直方图法 直方图法进行色调调整的具体步骤如下： ①如图5—3—5首先取出重叠部分，此时一定要保 证A’与B’和A与B图象在行数上一致。 利用图象处理系统，分别做出A’图象和B’图象所对 应的波段的直方图。然后，在直方图上找出两幅图象相 应的频率象元所对应的灰度值对(见图5—3—6)。
（二）、预处理工作 预ຫໍສະໝຸດ 理工作主要包括： ①辐射校正； ②去条带和斑点； ③几何校正。
（三）确定实施方案
在进行多幅图象的镶嵌时，镶嵌方案的确定 是较为重要的，镶嵌实施方案确定得好，可以节 省时间和工作量，否则可能会增加不必要的工作 量。为此，首先应确定标准象幅，标准象幅往往 选择处于研究区中央的图象，以后的镶嵌工作都 以此图象作为基准进行，其次确定镶嵌的顺序， 即以标准象幅为中心，由中央向四周逐步进行。 值得注意的是，镶嵌工作的着眼点是全部待镶嵌 的图象，而落脚点却总是两幅相邻图象间的镶嵌。
影像地图的制作
数字图像镶嵌 影像地图的制作实例（一） 影像地图的制作实例（二）
1 数字图像镶嵌
背景：
在遥感图象的应用中，当研究区处于几幅图象的交界处或 研究区较大需多幅图象才能覆盖时，需要把覆盖研究区的那些 图象配准，进而把这些图象镶嵌起来，便于更好地统一处理、 解译、分析和研究。尽管手工镶嵌也可以制成镶嵌图象，但实 践证明手工镶嵌图象不仅在接缝和色调上易出现不一致，而且 更重要的是由于相邻图幅在放象制作过程中难免产生比例尺的 不完全一致，彼此间总有可能出现细微的影象错位(对于大范围 镶嵌，边缘图幅还有可能出现明显的错位)，很容易产生地质界 线延伸、连接上的误导，从而影响遥感图象处理分析和解译的 质量和可信性，而用计算机进行遥感图象镶嵌则将大大改善了 镶嵌图象的质量，为后期的图象处理应用创造良好的基础。
（六）、图象镶嵌 在重叠区已确定和色调调整完毕后，即可对 相邻图象进行镶嵌了。所谓镶嵌就是在相邻两幅 待镶嵌图象的重叠区内找到一条接缝线。接缝线 的质量直接影响镶嵌图象的效果。在镶嵌过程中， 即使对两幅图象进行了色调调整。但两幅图象接 缝处的色调也不可能完全一致，为此还需对图象 的重叠区进行色调的平滑(亮度镶嵌)，这样才能 在镶嵌后的图象中无接缝存在。
对于两幅图象的重叠部分，可视为图象的两个波 段，若彼此已几何对准，则利用它们进行图象合成显 示时，图象的各种细节就相吻合，此时两个波段的信 息互相增强，如：河流的两岸、山脊线以及各种细小 的纹理结构等均会因为几何对准互相被增强，从而使 纹理结构显示清晰；反之，若未被几何对准，则利用 它们进行图象合成显示时，图象的各种细节就不相吻 合，河流的岸线、山脊线等均会出现错位，而且由于 没有几何对准，所有细小的纹理都不能重合，使得整 幅合成图象显得杂乱无章、难以分辨。