真正射影像制作及后处理应用-武大遥感——武汉大

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1、第1讲真正射影像制作及后处理应用王树根教授正射影像的优点正射影像（DOM）作为摄影测量与遥感的主要产品之一，它同时具有地图的几何精度和影像的视觉特征，特别是对于高分辨率、大比例尺的正射影像，它不仅具有信息量丰富、直观真实的特点，而且还可作为背景控制信息评价其他地图空间数据的精度、现势性和完整性，因此，其应用范围越来越广泛。框幅式中心投影的数字微分纠正基本方法：根据DEM和像片的有关参数，利用相应的构像方程或按一定的数学模型，从原始的数字影像出发，通过解析计算和灰度赋值得到相应的正射影像。直接法数字微分纠正X=φ(x，y)；Y=φ(x，y)

2、xy间接法数字微分纠正x=f(X，Y)；y=f(X，Y)xy正射影像制作间接法数字微分纠正原理图：bca原始影像a1(XXs)b1(YYs)c1(ZZs)xxf0a(XX)b(YY)c(ZZ)3s3s3sa(XX)b(YY)c(ZZ)Syyf2s2s2s0a(XX)b(YY)c(ZZ)3s3s3sACBA0纠正影像正射影像制作关于影像镶嵌：一张正射影像一般不能覆盖一幅图（标准分幅）的范围（除非小比例尺的卫星影像），因此，将多张像片拼成整幅影像图的过程称为影像镶嵌。正射影像制

3、作影像镶嵌内容：几何镶嵌辐射镶嵌（又叫匀光处理），是重点和难点之一，特别是对彩色影像。匀光处理主要是利用直方图进行，看直方图分布是否协调一致。辐射质量控制举例数字正射影像的主要应用可制作影像地图与等高线套合可制作影像地形图可用于与线划图（DLG）套合进行地形图修测，或检查其精度、现势性和完整性数字正射影像＋DEM－>生成景观图与立体匹配片一起可用于检查DEM的质量。等等正射影像精度的检查与质量控制虽然制作数字正射影像的理论和方法已基本成熟，生产的过程也已经达到了很高的自动化水平；但仍然存在不足之处：如影像上存在遮蔽（投影差）现

4、象和阴影现象对影像产品的辐射质量（包括色彩质量）控制和影像的视觉解译效果等方面也还缺少统一的处理方法、认识和标准。需要研究或解决的问题如何才能消除正射影像上所存在的遮蔽和阴影现象？为此，需要研究和解决：一、正射影像上遮蔽和阴影的成像机理及特性分析二、正射影像上遮蔽和阴影的处理机制及认识问题影像上遮蔽的产生遮蔽是由于成像光线被有一定高度目标遮挡引起中心投影影像上有遮蔽是不可避免的遮蔽和阴影往往同时存在遮蔽的分类绝对遮蔽相对遮蔽遮蔽的实质正射投影无遮蔽中心投影有遮蔽其实质为投影差投影差大小为：rhrH遮蔽的实质正射投影无遮蔽中心投影有遮蔽正射

5、影像上遮蔽的实质原始影像上的遮蔽在正射影像上依然存在采用的是DEM未顾及目标高度遮蔽的实质是投影差；在城市大比列尺影像上尤为严重；使得正射影像不是严格的“正射”。正射影像上遮蔽的利弊分析不利之处遮蔽的存在影响了正射影像的地图功能影响了被遮蔽区域的信息获取和解译正射影像上遮蔽的利弊分析有利之处遮蔽的存在增加了影像的立体感和真实感有助于目标物体的解译有利于目标物体的三维建模和几何量算（通过生成立体匹配片构成可量测虚拟现实）限制遮蔽的对策正射影像作为地图使用，首先须考虑其地图功能。为此，需要对遮蔽进行限制。影像获取时的策略采用窄角、长焦距摄影机短摄

6、影基线，增加影像的重叠度rhrhrHmf限制遮蔽的对策（续）正射影像纠正时的策略取每张像片的中心部分制作正射影像限制遮蔽的对策（续）利用行扫描影像只在一个方向有投影差限制遮蔽的对策（续）前三种方法只能有效地限制遮蔽的范围，但不能消除。要有效地消除遮蔽现象，只有制作所谓的“真正射影像”（True-Orthophoto）问题的提出什么是真正射影像?（True-Orthophoto）真正射影像的制作原理用DSM代替DEM制作正射影像要顾及目标物体的高度理论上是可行的具体实施中仍有困难，如DSM的采集遮蔽信息的补偿DEM和DSM的区别DSM

7、DEM对裸露地表：DEM=DSMDSM的采集在解析立体测图仪或DPW上，基于立体像对采集DSM工作量大对表面不规则的物体很困难，甚至是不可能的DSM的采集激光扫描测距（Lidar）城市DSM的采集（Lidar）城市DSM的采集(密集匹配)多视影像密集匹配技术等可以快速获取高精度DSM数据存在问题：如何解决多视影像匹配中的相对遮挡问题制作真正射影像的另一个关键问题如何对被遮蔽处的信息如何进行补偿两种遮蔽信息处理方法优缺点分析不进行补偿遮蔽信息补偿从相邻航片上获取相关信息被遮蔽位置随像片变化从相邻航片获取信息的不足之处并非所有被遮蔽信息都能从相邻

8、航片上获取要考虑处理成本、碎部信息补偿处理的复杂度和工作量制作真正射影像的理论流程基本流程如下：1）根据完整的数字地表模型（DSM）进行数字微分纠正，消除原始影像中