第六讲遥感图像数据处理-校正1

遥感图像数据处理-校正1.辐射量的校正定义:从具有辐射畸变的图像中消除辐射量失真的过程.类型:1)由遥感器的灵敏度特性引起的校正2)太阳高度及地形等引起的校正3)大气校正遥感图像数据处理-校正(续)光学边缘增光遥感器校正辐光电变换系统灵敏度特性偏差射太阳高度太阳高度影响量地形校正地形倾斜影响校正大气校正吸收/散射的影响•StripingwascommoninearlyLandsatMSSdataduetovariationsanddriftintheresponseovertimeofthesixMSSdetectors.•The'drift'wasdifferentforeachofthesixdetectors,causingthesamebrightnesstoberepresenteddifferentlybyeachdetector.•Thecorrectiveprocessmadearelativecorrectionamongthesixsensorstobringtheirapparentvaluesinlinewitheachother•Droppedlinesoccurwhentherearesystemserrorswhichresultinmissingordefectivedataalongascanline.•Droppedlinesarenormally'corrected'byreplacingthelinewiththepixelvaluesinthelineaboveorbelow,orwiththeaverageofthetwo.1.辐射量的校正3.大气影响的定量分析：大气的主要影响是减少了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增加了因子，图像质量下降。4.大气影响的粗略校正：通过简单的方法去掉程辐射度（散射光直接进入传感器的那部分），从而改善图像质量。直方图最小值去除法回归分析法:校正的方法是将波段b中每个像元的亮度值减去a，来改善图像，去掉程辐射。2.几何校正2.几何校正(Geometriccorrection)2.1几何畸变：遥感图像的几何位置上发生变化，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变形。几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲等作用的结果。遥感图像数据处理(续)2.2几何校正定义:从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程.也可以说是定量地确定图象上的像元坐标(图象坐标)与目标物的地理坐标(地图坐标等)的对应关系(坐标变换式)1、遥感影像变形的原因①遥感平台位置和运动状态变化的影响：航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。②地形起伏的影响：产生像点位移。③地球表面曲率的影响：一是像点位置的移动；二是像元对应于地面宽度不等，距星下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。④大气折射的影响：产生像点位移。⑤地球自转的影响：产生影像偏离。几何校正①基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每一像元的亮度值。②具体步骤1）计算校正后每一点所对应原图中的位置；2）计算每一点的亮度值。③计算方法1）建立两图像像元点之间的对应关系；2）求出原图所对应点的亮度：最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法。几何校正⑷控制点的选取数目的确定:最小数目；6倍于最小数目。选择的原则易分辨、易定位的特征点：道路的交叉口，水库坝址，河流弯曲点等。特征变化大的地区应多选些。要选择不随时间的推移而发生位置改变的点，不能选农作物的边界必须是影像和地图都能识别的点尽可能满幅均匀选取。2.几何校正获取方法：地图－扫描地图或纸质地图已纠正的影像GPS测量选得好的控制点选得不好的控制点遥感图像数据处理-校正(续)2)几何校正的过程:未校正的图象(输入)确定校正方法确定校正式检验校正方法/校正式的有效性重采样,内插几何校正后的图象(输出)系统性校正非系统性校正复合校正遥感图像数据处理-校正(续)确定校正方法:考虑到图象中所含的几何畸变的性质及可用于校正的数据确定校正方法.确定校正式:确定校正式(图象坐标和地图坐标的变换式等)的结构,根据控制点数据等求出校正的参数.检验校正方法/校正式的有效性:检查几何畸变能否得到校正,探讨校正的有效性.重采样,内插:为了使校正后的输出图象的配置与输入的图象相对应,利用所采用的校正式,对图象数据进行重新排列.遥感图像数据处理(续)3)方法:几何校正的重采样\内插方法重采样(Resampling)方法:方法a:对输入图像的各个像元在变换后的输出图像坐标系上的相应位置进行计算,把各个像元的数据投影到该位置上.方法b:对输出图像的各个像元在输入图像坐标系的相应位置进行逆运算,求出该位置上的像元数据.遥感图像数据处理-校正(续)内插法(interpolation):最邻近内插法如图(a)所示,以距内插最近的观测点的像元值为所求的像元值.该方法最大可产生1/2像元的位置误差,但优点是,不破坏原来的像元值,处理速度快.双线性内插法:如图(b)所示使用内插点周围的4个观测点的像元值,对所求的像元值进行线性内插.该方法的缺点是破坏了原来的数据,但具有平均化的滤波效果.遥感图像数据处理-校正(续)3次卷积内插法:如图(c)所示,使用内插点周围的16个观测点的像元植,用3次卷积函数对所求像元值进行内插.该方法的缺点是破坏了原来的数据,但具有图像的均衡化和清晰化的效果,可得到较高的图像质量.灰度重采样地理参考影像地理编码影像遥感图像数据处理-校正(续)最邻近元法地理编码影像像元地理参考影像像元地理参考影像像元地理编码影像像元2.双线性内插法遥感图像数据处理-校正(续)纠正结果影像与地图举例原始图象纠正后图象作业和思考题1.何谓辐射畸变与辐射校正？2.简述数字图像直方图概念及作用。3.遥感影像变形的主要原因是什么？4.如何选取好的控制点?5.试述几何畸变校正的计算和步骤