遙感數(shù)字圖像的幾何處理(參考版)
2025-05-18 22:47本頁面
【正文】 階次方數(shù)與所需要的最少控制點數(shù)是相關(guān)的，最少控制點數(shù)計算公式為 [(m+1)*(m+2)]／ 2，式中 m為階次方數(shù)，即 1次方需要 3個控制點， 2次方需要 6個控制點， 3次方需要 10個控制點，依次類推。 該方法的缺點是破壞了原來的數(shù)據(jù) ， 但具有影像的均衡化和清晰化的效果 ， 可得到較高的影像質(zhì)量 。 該方法的缺點是破壞了原來的數(shù)據(jù) ， 但具有平均化的濾波效果 。 該方法最大可產(chǎn)生 1／ 2像元的位置誤差 ，優(yōu)點是不破壞原來的像元值 ， 處理速度快 。 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 41 直接成圖法和 重采樣成圖法的比較 直接成圖法與重采樣成圖法本質(zhì)上并無差別，主要的不同僅在于 ?所用的校正畸變函數(shù)不同，互為逆變換； ?校正后像元獲得亮度值的方法不同，對于直接成圖法稱為亮度重配置，而對于重采樣成圖法稱為亮度重采樣。 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 39 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 40 2)重采樣成圖法 該方法首先是從空白的輸出影像 (校正后的影像 )出發(fā)建立空間轉(zhuǎn)換關(guān)系，即 然后，利用上式按行列的順序依次對校正影像空間中的每個待輸出像元點 (u， v)反求其在原始畸變影像空間中的共軛位置 (x， y)，同時利用某種方法確定這一共軛位置的亮度值 g(x， y)，并把此共軛位置的亮度值填入校正影像空間的 f(u， v)位置，即 g(x， y) → f(u， v) 。由于數(shù)字影像是客觀連續(xù)世界或相片的離散化采樣， 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 37 ? 重采樣過程 – 像素位置變換 ? 直接成圖法 ? 間接成圖法 – 像素值變換 ? 最近鄰重采樣 ? 雙線性內(nèi)插重采樣 ? 三次卷及內(nèi)插 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 38 該方法首先是從原始的畸變影像出發(fā)建立空間轉(zhuǎn)換關(guān)系 ， 即 1)直接成圖法 式中： Fu、 Fv為直接校正畸變函數(shù)。在實踐中常采用間接法進行糾正。 ?兩種方法除考慮影像坐標的出發(fā)點不一樣外，糾正后影像像元的灰度賦值也不一樣。 – （ 5）像元幾何位置變換。如果定義的輸出影像范圍恰當，糾正后的影像就全部包括在定義的范圍內(nèi)．且能使空白影像面積盡可能少，如圖。 – （ 4）確定輸出影像范圍。糾正的方法按照采用的數(shù)學模型而不同，一般有多項式法、共線方程法、隨機場內(nèi)的插值法等。 – （ 3）建立糾正變換函數(shù)。 – （ 2）原始數(shù)字影像輸入。包括影像數(shù)據(jù)、地圖資料、大地測量成果、航天器軌道參數(shù)和傳感器姿態(tài)參數(shù)的收集與分析，所需控制點的選擇和量側(cè)等。 ? 具體實現(xiàn)過程 – GCP確定一個數(shù)學模型 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 33 ? 遙感數(shù)字影像幾何糾正的一般過程 – 遙感數(shù)字影像的幾何糾正的目的就是改正原始影像的幾何變形，生成一幅符合某種地圖投影或圖形表達要求的新的圖像，幾何糾正的一般步驟見圖。 – 基本原理是回避成像的空間幾何過程，直接利用地面控制點 (GCP)數(shù)據(jù)對遙感圖像的幾何畸變本身進行數(shù)學模擬。 ?第二，當應用不同傳感方式、不同光譜范圍以及不同成像時間的各種同一地域復合圖像數(shù)據(jù)來進行計算機自動分類、地物特征的變化監(jiān)測或其他應用處理時，必須進行圖像間的幾何配準，保證各不同圖像間的幾何一致性。 – 由用戶進行。 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 30 ? 像點在像空間坐標系和像空間輔助坐標系之間的變換關(guān)系式由傳感器的方位元素得來，內(nèi)方位元素和外方位元素 6個參數(shù)得出構(gòu)像方程解決像點的恢復，然后得出像點與物點之間的構(gòu)像方程以糾正影像。 2021/6/14 魯東大學地理與規(guī)劃學院 29 – 像平面坐標系的原點：成像相片上兩兩相對的框標連線的交點。 ? 二 空間直角變換 – 要 建立物體與相片上相應影像的關(guān)系 ， ?首先要確定攝影瞬間 攝影中心與相片 在地面設定的空間坐標系中的
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