《遥感几何校正》PPT课件

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1、遥感图像几何校正主要内容遥感影像几何畸变原因遥感影像几何校正方法遥感影像几何畸变原因系统误差地球自转对于瞬时光学成像遥感方式没有影响，对于扫描成像则造成图像平行错动。为图像错动量；扫描整景图像时间；该纬度的地球自转线速度；图幅地面长度；地球平均半径6378KM；卫星运行平均角速度；中心投影定义：凡空间任意点A（物点）与一固定点S（投影中心）连成的直线或延长线（即中心光线）被一个平面（像平面）所截，则此直线与平面的交点a（像点）称为A点的中心投影。从投影上而言，航空像片（正片）的位置，等于以投影中心为

2、圆心，以焦距f为半径，将P旋转至P’（下图），P’即为正像的位置。投影距离的影响中心投影：投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同。垂直投影：投影距离不同与像片比例尺无关。（不存在焦距）投影倾斜面的影响中心投影：投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异。垂直投影：不存在投影面的倾斜。地形起伏的影响中心投影：地形起伏造成像点位移。垂直投影：不存在像点位移。遥感影像几何校正方法几何校正方法图像几何校正的基本方法是先建立几何校正的数学模型；其次利用已知条件确定模型参数；最后根据模型对图像进行几何校

3、正。通常分两步：①图像空间坐标变换；首先建立图像像点坐标（行、列号）和物方（或参考图）对应点坐标间的映射关系，解求映射关系中的未知参数，然后根据映射关系对图像各个像素坐标进行校正；②确定各像素的灰度值（灰度内插）。2.1坐标变换方案首先要确定原始图像和纠正后图像之间的坐标变换关系。对其包括：直接法：从原始图像阵列出发，依次对其中每一个像元分别计算其在输出（纠正后）图像的坐标，即：式中，x,y为P点原始图像的行数和列数；X，Y为P在新图像中的坐标（即地面坐标系），并把P（x,y)的灰度值重新计算后送到

4、P（X，Y）位置上去。间接法：从空白图像阵列出发，依次计算每个像元P（X，Y）在原始图像中的位置P（x,y），然后把该点的灰度值计算后返送给P(X,Y)。其纠正公式为：2.2校正数学模型通用校正模型几何多项式DLT模型(DirectLinearTransformation)RPC模型(RationalFuntion)物理校正模型共线方程2.2校正数学模型--多项式模型根据影像变形情况选取校正模型，不同模型需要控制点数目不同，一阶多项式几何校正(理论最小值)：3个控制点；二阶多项式几何校正(理论最小值

5、)：6个控制点；三阶多项式几何校正(理论最小值)：10个控制点；四阶多项式几何校正(理论最小值)：15个控制点；五阶多项式几何校正(理论最小值)：21个控制点；2.2校正数学模型--DLT模型可以认为是共线方程的变化式x=(a1+a2X+a3Y+a4Z)/(c1+c2X+c3Y+c4Z)y=(b1+b2X+b3Y+b4Z)/(c1+c2X+c3Y+c4Z)2.2校正数学模型--RationalPolynomialCamera(RPC)modelr’=fr(φ’,λ’,h’)/gr(φ’,λ’,h’)

6、c’=fc(φ’,λ’,h’)/gc(φ’,λ’,h’)x’…normalisedco-ordinatesx’=(x-x_offset)/x_scaleRationalpolynomialfunctionsusually,3rdorderpolynomialsareusedfr=a1+a2φ’+a3λ’+a4h’+a5φ’λ’+a6λ’h’+a7φ’h’+a8λ’2+a9φ’2++a10h’2+a11φ’λ’h’+a12λ’3+a13φ’2λ’+a14λ’h’2+a15φ’λ’2++a16φ’3

7、+a17φ’h’2+a18λ’2h’+a19φ’2λ’+a20h’3gr=b1+b2φ’+b3λ’+b4h’+b5φ’λ’+b6λ’h’+b7φ’h’+b8λ’2+b9φ’2++b10h’2+b11φ’λ’h’+b12λ’3+b13φ’2λ’+b14λ’h’2+b15φ’λ’2++b16φ’3+b17φ’h’2+b18λ’2h’+b19φ’2λ’+b20h’3similarly,RPCcoefficientsc1,…,c20,d1,…,d20infunctionsfcandgc2.2校正数学模型

8、--传感器物理模型航空影像航空直接定向SPOT卫星影像IKONOS/QuickBird卫星影像2.2校正数学模型--共线方程XZYXsYsDSxzyXYXA-XsYA-YsNZAZA-ZsZsa地面点(XA-Xs,YA-Ys,ZA-Zs)像点（X,Y,Z）2.2校正数学模型--共线方程影像坐标、地面坐标以及外方位参数之间的关系：x,y:影像坐标；X,Y,Z:地面坐标；XsYsZs：摄影中心的地面坐标。f:像片主距。a,b,c由三个角元素定义的3×3旋转矩阵的系数，目的