遥感数字图像的几何处理

《遥感数字图像的几何处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章遥感数字图像的几何处理第一节遥感图像的几何畸变第二节遥感图像的几何校正7/24/20211本章教学要求及教学重点教学要求：1、掌握遥感数字图像几何畸变的原因2、掌握遥感图像几何校正的过程教学重点：遥感图像几何校正过程7/24/20212图像退化与复原遥感是通过对反映地物电磁波信息的处理分析与解译来进行地物识别和专题研究的。理想的遥感图像是：能如实、不扭曲地反映地物的辐射能量分布和几何特征的图像。而实际上，这种情况是不存在的。在实际工作中，我们所得到的图像都在不同程度上与地物的辐射能量或亮度分布有差异

2、，即存在着畸变和降质，如成像、感测、传输及显示等过程都会造成图像的降质。7/24/20213通常将造成图像质量下降的这类问题称为图像畸变，或称为退化（degradetion）。对一个退化的图像进行处理，使它恢复到原始目标的状态称为图像复原(Restoration)，它是处理由于一个或多个质量降级原因而记录下来的影像，使处理后的图像能更好地接近原始景物。在遥感数字图像处理中，为了取得良好的处理效果，所处理的图像必须经过几何校正（几何粗校正和几何精校正）、辐射校正以及噪声抑制等处理后，才能根据实际待研究问题的

3、需要进行诸如图像增强、分类的处理。遥感图像的降质主要可以归结为两大类：辐射失真和几何畸变。图像退化与复原7/24/20214图像复原的特点：（1）图像的退化是对整幅图像描述的，因而求解也是对整幅图像而言。（2）为构造的模型求算一个最佳结果，数学上要求比较严谨。（3）通过对原始目标比较来评价复原的结果。7/24/20215第一节遥感图像的几何畸变一、引言二、引起遥感图像几何变形的影响因素7/24/20216一、引言几何畸变：图像像元在图像中的坐标与其在地图坐标系中的坐标之间的差异。按照图像畸变的性质划分，几

4、何畸变可分为系统性畸变和随机性畸变。系统性畸变（内部）是指遥感系统造成的畸变，这种畸变一般有一定的规律性，并且其大小事先能够预测，例如扫描镜的结构方式和扫描速度等造成的畸变。随机性畸变（外部）是指大小不能预测，其出现带有随机性质的畸变，例如地形起伏造成的随地形而异的几何偏差。7/24/202177/24/202187/24/20219二、引起遥感图像几何变形的影响因素1、传感器成像投影方式带来的变形传感器有中心投影，全景投影，斜距投影以及平行投影等几种成像方式。地形平坦地区的中心投影和垂直投影没有几何畸变

5、，但对全景投影和斜距投影则产生图像变形。常把中心投影和平行投影（正射投影）的图像视为基准图像，而全景投影和斜距投影变形规律可以通过与中心投影或正射投影的影像相比较而获得。因此，航空像片的解译理论是各种遥感图像的解译基础。7/24/202110（1）全景投影（线中心投影）变形由于全景相机的像距保持不变，而物距随扫描角的增大而增大，因此出现两侧影像变形较大的现象，使整个影像产生全景畸变。比例尺？7/24/202111（2）斜距投影变形斜距变形侧视雷达采用斜距投影，它与摄像机中心投影方式完全不同。斜距投影的变形

6、误差为：7/24/202112无变形全景变形斜距变形7/24/202113航高航速俯仰翻滚航偏2、传感器外方位元素变化的影响传感器成像时的位置和姿态角7/24/2021143、地形起伏的影响R地形起伏对中心投影造成的像点位移是远离原点向外变动，在雷达影像上是向内变动的。7/24/2021154、地球表面曲率的影响R7/24/2021165、大气折射的影响大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下到上越来越小，折射率不断变化，折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线，从而导致传感器接收的像点发射位移。R

7、1R2R3R4斜向的电磁波经历的是一条弯曲的传输路线aa0aa07/24/2021176、地球自转的影响地球始终在自转，而且在不同的纬度，地球转动的线速度不同。地球资源卫星完成一景图像的扫描，在此期间，地球已经转过一定的角度，所以，图像记录的并非一个正方形的地面区域，而是一个存在扭曲的四边形区域。7/24/202118地球自转的影响左图显示了地球静止的图像(oncba)与地球自转的图像(oncba)在地面上投影的情况。由图可见，由于地球自转的影响，产生了图像底边中点的坐标位移x和y，以及平均航偏

8、角。7/24/202119第二节遥感图像的几何校正一、几何校正的分类二、几何校正的一般过程三、几何校正的方案四、几何校正的算法7/24/202120几何校正的重要性：为了解决遥感图像与地图投影的匹配问题，其重要性如下：1、只有进行校正后，才能对图像信息进行分析，制作满足测量和定位要求的各类遥感专题图。2、在同一地域，应用不同传感器、不同光谱范围及不同成像时间的各种图像数据进行计算机自动分类、地物特征的变化监测或其它应用处理时