遙感圖像校正.ppt

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1、遙感圖像校正1遙感圖像校正主要內容1、為什么要進行校正？2、怎樣校正？輻射校正：傳感器系統(tǒng)誤差校正大氣校正太陽高度角誤差校正地形坡度誤差校正幾何校正：基于ERDAS的幾何精校正2輻射畸變幾何畸變?yōu)槭裁匆Ｕ?遙感成像過程為什么要校正？傳感器本身的因素遙感平臺的影響大氣的影響地表起伏的影響……4原因產(chǎn)生圖像畸變圖像畸變的分類輻射畸變：指遙感傳感器在接收來自地物的電磁波輻射能時，電磁波在大氣層中傳輸和傳感器測量中受到遙感傳感器本身、地物光照條件（地形影響和太陽高度角影響）以及大氣作用等影響，而導致的遙感傳感器測量值與地物實

2、際的光譜輻射率的不一致。幾何畸變：遙感圖像的幾何位置上發(fā)生變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地面大小對應不準確，地物形狀不規(guī)則變化等變形，稱為幾何畸變。5哪些校正？輻射校正對由于遙感檢測系統(tǒng)、大氣散射和吸收等原因引起的圖像模糊失真、分辨率和對比度下降等輻射畸變進行校正。幾何校正對由于搭載傳感器的遙感平臺飛行姿態(tài)變化、地球自傳、地球曲率等原因引起的圖像幾何畸變進行校正。6一、輻射校正（Radiometriccorrection）1.1引起輻射畸變的因素？1.2如何進行輻射校正？7影響輻射畸變的因素傳感器本身的影響：導致圖

3、像不均勻，產(chǎn)生條紋和“噪音”。大氣的影響：反射、散射、吸收，主要會影響圖像的對比度。地形影響和光照條件變化引起的輻射誤差遙感傳感器系統(tǒng)誤差校正傳感器定標隨機壞像元行或列缺失行或列條紋8大氣校正大氣校正是消除遙感圖像在大氣傳輸中所引起的質量退化的一種圖像處理方法。大氣影響的定量分析：大氣的主要影響是減少了圖像的對比度，使原始信號和背景信號都增加了因子，圖像質量下降。（1）無大氣的亮度：（2）大氣吸收影響；L1λ（3）大氣散射后經(jīng)過地物反射進入傳感器；Lpλ（4）大氣散射直接進入傳感器；L2λ9大氣影響的粗略校正大氣影響的粗

4、略校正：精確的校正公式需要找出每個波段像元亮度值與地物反射率的關系。為此需得到衛(wèi)星飛行時的大氣參數(shù)，以求出透過率Tθ、Tφ等因子。如果不通過特別的觀測，一般很難得到這些數(shù)據(jù)，所以，常常采用一些簡化的處理方法，只去掉主要的大氣影響（散射光直接進入傳感器的那部分，即程輻射），使影像質量滿足基本要求。直方圖最小值去除法回歸分析法10直方圖最小值去除法基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度應為0的地區(qū)，如山的陰影處。而事實上并不等于0,說明亮度最小值必定是這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值。11直方圖最小值去除法校正方法:將每一

5、波段中每個像元的亮度值都減去本波段的最小值。使圖像亮度動態(tài)范圍得到改善，對比度增強，從而提高了圖像質量。12回歸分析法用長波數(shù)據(jù)來校正短波數(shù)據(jù)作法：在不受大氣影響的波段（如TM5）和待校正的某一波段（如TM1）圖像中，選擇由最亮至最暗的一系列目標，將每一目標的兩個待比較的波段灰度值提取出來進行回歸分析。例如：13式中，為TM5波段的亮度均值；為TM1亮度均值；14a1,b1計算如下：T1、T5表示TM1與TM5波段灰度值，為TM1波段校正后的灰度值。回歸分析法15回歸分析法可以認為α就是TM1波段的程輻射度。校正方法就是

6、講TM1波段中每個像元的亮度值減去α，來改善圖像，去掉程輻射。太陽高度角的輻射誤差校正任何地表獲得的能量都隨太陽的高度變化，而不同的時間和季節(jié)太陽高度是不同的。16太陽高度角的輻射誤差校正太陽高度角引起的畸變校正是將太陽光線傾斜照射時獲取的圖像校正為太陽光線垂直照射時獲取的圖像。太陽的高度角θ可根據(jù)成像時刻的時間、季節(jié)和地理位置來確定，即：sinθ=sin?·sinδ±cos?·cosδ·cost太陽高度角的校正是通過調整一幅圖像內的平均灰度來實現(xiàn)的。17地形坡度輻射誤差校正太陽光線和地表作用以后再反射到傳感器的太陽光的

7、輻射亮度和地面傾斜度有關。若處在坡度為α的傾斜面上的地物影像為g（x，y），則校正后的圖像f（x，y）為：地形坡度引起的輻射校正方法需要有圖像對應地區(qū)的DEM數(shù)據(jù)，校正較為麻煩，一般只在地形坡度起伏較大的情況下做校正。18遙感圖像幾何畸變的原因遙感圖像幾何校正基于ERDAS的遙感圖像幾何精校正二、幾何校正（GEOMETRICcorrection）19遙感影像變形的原因(1)遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響：航高、航速、俯仰、翻滾、偏航。(2)地形起伏的影響：產(chǎn)生像點位移。(3)地球表面曲率的影響：產(chǎn)生全景畸變。一是像點位

8、置的移動；二是像元對應于地面寬度不等(4)大氣折射的影響：產(chǎn)生像點位移。(5)地球自轉的影響：產(chǎn)生影像偏離。1.遙感圖像幾何畸變的原因20遙感影像變形的原因遙感平臺運動狀態(tài)變化航高變化的影響——地面分辨率不均勻航速變化的影響——航向位移俯仰變化的影響——旁向位移翻滾變化的影響——扭曲變形航偏變化的影響——傾斜畸變21