遥感影像校正上课讲义.ppt

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1、遥感影像校正1数字影像的性质与特点1.1模拟影像与数字影像1.2数字影像的特点1.3多波段数字影像的数据格式1数字影像的性质与特点1.1模拟影像与数字影像模拟影像：普通像片那样的灰度级及颜色连续变化的影像数字影像：把模拟影像分割成同样形状的小单元，以各个小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值进行数字化的影像。把前一部分的空间离散化处理叫采样（sampling），而后一部分的亮度值的离散化处理叫量化（quantization），以上两种过程结合起来叫影像的数字化（digitization）。采样采样的原理遥感数字图像是以二维数组来表示的.量化量化的

2、概念1.2数字影像的特点便于计算机处理与分析：计算机是以二进制方式处理各种数据的。采用数字形式表示遥感影像，便于计算机处理。因此，与光学影像处理方式相比，遥感数字影像是一种适于计算机处理的影像表示方法。影像信息损失低：由于遥感数字影像是用二进制表示的，因此在获取、传输和分发过程中，不会因长期存储而损失信息，也不会因多次传输和复制而产生影像失真。而模拟方法表现的遥感影像会因多次复制而使影像质量下降。抽象性强：尽管不同类别的遥感数字影像，有不同的视觉效果，对应不同的物理背景，但由于它们都采用数字形式表示，便于建立分析模型，进行计算机解译和运用遥感影像专家系统。多波段

3、数字图像的三种数据格式BSQ格式(Bandsequential)BIP格式(Bandinterleavedbypixel)BIL格式(Bandinterleavedbyline)1.3多波段数字影像的数据格式(1)BSQ格式（bandsequential）各波段的二维影像数据按波段顺序排列。（2）BIL方式（bandinterleavedbyline）对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按波段顺序排列该行，最后对各行进行重复。（3）BIP方式（bandinterleavedbypixel）在一行中，每个像元按光谱波段次序进行排列，然后对该行的全部像元进行

4、这种波段次序排列，最后对各行进行重复。从具有畸变的影像中消除畸变的处理过程叫影像校正，包括：由于遥感成像过程中多种因素影响，致使遥感图像质量的衰减。遥感图像数据的校正处理就是消除遥感图像因辐射度失真、大气消光和几何畸变等造成的图像质量的衰减。遥感图像质量衰减产生的原因和作用结果都不相同，因此一般采用不同的校正处理方法。包括：辐射校正大气校正几何校正2影像校正2影像校正2.1辐射校正2.2大气校正2.3几何校正2.1辐射校正（radiometriccorrection）辐射校正：针对遥感影像辐射失真或辐射畸变进行的影像校正。由于这种校正是通过纠正辐射亮度的办法来实

5、现的，因此称作辐射校正。2.1.1引起辐射畸变的因素：(1)遥感器的灵敏度特性(2)太阳高度及地形(3)大气吸收、散射等。（1）由遥感器的灵敏度特性引起的畸变校正由光学系统的特性引起的畸变校正：在使用透镜的光学系统中，例如在摄像面中，存在着边缘部分比中心部分发暗的现象（边缘减光）。如果以光轴到摄象面边缘的视场角为θ，则理想的光学系统中某点的光量与cosnθ几乎成正比，利用这一性质可以进行校正（cosnθ校正）。由光电变换系统的特性引起的畸变校正：由于光电变换系统的灵敏度特性通常有很高的重复性，所以可以定期地在地面测定其特性，根据测定值进行校正。2.1.2辐射校正

6、方法（2）太阳高度及地形等引起的畸变校正视场角和太阳角的关系引起的亮度变化的校正：太阳光在地表反射、扩散时，其边缘更亮的现象叫太阳光点（sunspot），太阳高度高时容易产生。太阳光点与边缘减光等都可以用推算阴影曲面的方法进行校正。阴影曲面是指在影像的明暗范围内，由太阳光点及边缘减光引起的畸变部分。地形倾斜的影响校正：当地形倾斜时，经过地表扩散、反射再入射到遥感器的太阳光的辐射亮度就会依倾斜度而变化。可以采取用地表的法线矢量和太阳光入射矢量的夹角进行校正的方法，以及对消除了光路辐射成分的影像数据采用波段间的比值进行校正的方法等。注：由遥感器引起的误差或由太阳高度

7、引起的误差，一般在数据生产过程中由生产单位根据遥感器参数进行校正，而不需要用户进行自行处理。用户应该考虑大气影响引起的辐射畸变。2.2大气校正进入大气的太阳辐射会发生反射、折射、吸收、散射和透射。其中对传感器接收影响较大的是吸收和散射。为消除由大气的吸收、散射等引起失真的辐射校正，称作大气校正。2.2.1影响遥感影像辐射失真的大气因素（1）大气的消光（吸收和散射）（2）天空光（大气散射）照射（3）路径辐射：大气程辐射是大气对入射辐射的散射，使得一部分散射光进入传感器，改变了地物辐射强度。大气程辐射校正的方法是把每一个像元的值减去大气程辐射值。2.2.2大气校正方

8、法常用的大气校正方法有两