遥感数字图像处理.docx

《遥感数字图像处理.docx》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、实习序号及题目影像几何精纠正实习人姓名实习指导教师姓名地址专业班级个人e-mail地址实习地点实习日期时间实习目的和内容实习目的：1.深入理解影像几何精纠正的原理2.学会使用ENVI5.1中ImageRegistrationWorkflow的纠正方法和具体操步骤实习内容：以具有地理参考的全色波段影像为基础，对没有地理坐标的多光谱影像进行几何校正。原理和方法几何精纠正原理：原始的遥感图像通常包含严重的几何变形，引起这种几何变形的原因包括系统性和非系统性两类。系统性一般由传感器本身引起，可以用传感器模型来纠正；非系统性几何变形是没有规律的，它可以是传感器平台

2、本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。几何校正的目的就是要纠正这些系统及非系统因素引起的图像变形。几何校正属于图像的空间变化，将像素坐标映射到新的值，主要包括图像配准、图像校正、地理编码、正射校正、图像匹配。几何精纠正又称为几何配准，是指把不同传感器获取的具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确的彼此匹配、叠加在一起的过程。几何精纠正以基础数据集作为参照。如果基础数据集市图像，该过程称为相对纠正，即以一景图像作为基础，纠正其它的图像，这是图像-图像的纠正；如果基础数据是标准的地图，则称为绝对纠正，即以地图

3、作为基础，纠正图像，这是图像-地图的纠正。本次实习采用图像-图像的纠正，即相对纠正。几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程，直接利用地面控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥感图像的总体畸变可以看作是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形综合作用的结果。因此，校正前后图像相应点的坐标关系可以用一个适当的数学模型来表示。几何精纠正的基本技术是同名坐标变换方法，即通过在基础数据和图像中分别寻找地面控制点（GCP）的同名坐标，并借此建立变换关系来进行几何精纠正。几何精纠正的主要方法是采用多项式法，机理是通过若干控制点，建立不同图像

4、间的多项式空间变换和像元插值运算，实现遥感图像与实际地理图像间的配准，达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。主要包括：地面控制点的采集，选择多项式纠正模型，重采样等过程。多项式纠正方程在实践中经常使用，因为它的原理直观、计算简单，特别是对地面相对平坦的图像有足够好的纠正精度，可以满足计算机分类、地物变化监测等处理的需要。对于简单的旋转、偏移和缩放变形，可以使用最基本的仿射变换公式进行纠正：x=a0+a1X+a2Yy=b0+b1X+b2Y复杂的变形可以使用多项式纠正方程：x=a0+a1X+a2Y+a3X2+a4XY+a5X2+(a6X3+a7X2Y+a8XY

5、2+a9Y3)y=b0+b1X+b2Y+b3X2+b4XY+b5X2+(b6X3+b7X2Y+b8XY2+b9Y3)其中，x、y为像素的图像坐标；X、Y为同名地物点的地面坐标；ai、bi为多项式系数。对于图像重采样：是对离散数据组成的数字图像按所需的像元位置或像元间距进行插值计算，以构成新图像的过程。主要包括两步：像素位置变换和像素值变换。像素位置变换：像素位置变换是按选定的纠正方程把原始图像中的各个像素变换到输出图像相应位置上去，变换方法有直接成图法和间接成图法（或称正解法与反解法）。直接成图法是从原始图像出发，利用纠正方程将图像中的行列转换为新图像的

6、坐标，在此方法中像素的坐标位置发生了变化，但是像素值不变，所得到的数据无法用规则的矩阵表示，一般不采用此法。而间接成图法则是以具有地理坐标的空白图像阵列为基础，根据纠正公式计算规则网的地理坐标（X，Y）在原始图像中对应位置的（x，y）；根据（x，y）与周围像素之间的关系内插产生新的像素值，然后吧像素值写到(X,Y)。图像重采样：常用的图像重采样方法有最邻近法、双线性内插法和三次卷积内插方法。最近邻重采样：在待纠正的图像中直接区距离（x，y）最近的像素值作为重采样值，实际操作中往往取x=INT（x+0.5），y=INT（y+0.5）处的像素值作为重采样值。

7、最近邻重采样算法简单，最大的优点是保持像素值不变。但是，纠正后的图像可能具有不连续性，会影响制图效果。双线性内插重采样：任意位于四个像素fi,j，fi,j+1，fi+1,j，fi+1,j+1，之间的像素p(x，y)，由双线性插值得到为p=1-dx1-dyfi,j+dx1-dyfi,j+1+dy1-dxfi+1,j+dxdyfi+1,j+1式中，dx=x-INT(x)，dy=y-INT(y)。该方法简单且具有一定的精度，一般能到满意的插值结果，缺点是具有低通滤波的性质，会损失图像中一些边缘或线性信息，导致图像模糊。三次卷积内插重采样：理论上最佳插值函数是辛

8、克函数。三次卷积插值是利用多项式来逼近该函数：ωx=1-a+3x2+a+2x3，