航测影像融合原理和处理流程探究

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1、航测影像融合原理和处理流程探究摘要：DMC相机是目前世界上最先进的数字航摄像机，本文以DMC数码航空影像数据融合算法为研究对象，分析了DMC数字相机获取影像的特点和缺陷，探讨了影像的原理和算法的设计，最后给出了具体的案例，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。关键词：影像融合特征提取中图分类号：P23文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0042-021DMC数字相机的原理DMC相机是目前世界上最先进的数字航摄像机，它是由德国蔡司（ZEISS）公司和美国Intergraph公司共同研制，综合了Z

2、EISS公司世界上顶级的光学技术和Intergraph公司在数字摄影测量软件领域的领先技术，它的诞生，是数字摄影测量领域的一次技术革命。该相机由八个CCD传感器构成，中间四个面阵（幅面为7KX4K）组合镜头构成一个13.5KX8K的大面阵，获得全色影像；四个多光谱镜头角面阵（幅面为3KX2K）构成RGB彩色四个波段影像，以进行彩色合成；多光谱彩色合成影像的地面覆盖范围与全色影像覆盖范围相同。三个数据记录仪，每个具有280GB磁盘空间（共840GB）o该系统镜头的个数是可变化的。DMC的最大优点是具有中心投影的几何特性，与现有的数字图像工作平台及软件完全适应。其

3、次是该相机采用了像移补偿装置FMC,所获取的资料具有真实性和可靠性。DMC数字相机同时采集真彩色、彩红外和灰度数据，通过高速数据传输通道传到硬盘中，原始数据为高压缩比的TIFF格式。1DMC数字相机所获取影像的特点2.1多源性一次拍摄，可同时获得全色数据、真彩色数据、RGB多光谱彩红外数据，使得一次拍摄的效率和数据获取的效率大大提高，而且全色和多光谱数据的覆盖范围相同，三种数据可以满足不同的需要。2.2精度的提高与传统的胶片相机相比，省掉了好几个中间环节，如胶片的冲洗、扫描，这样减少了不少可能产生误差的机会。2.3更多的信息量的获得从全色及多光谱的数据上我们可

4、以获得比原来传统相机更多的信息，从而获得更多的用途。2.4快速低成本获取相对于传统的影像数据获取来说，数据获取的周期可以缩短1/3,由于同时获得三种数据，避免了中间环节，数据获取的成本降低了40%o2.5获得的影像精度高DMC相机获取的影像像元大小为12,摄影比例尺1:6000的情况下，相当于传统相机的所摄1:3500影像，用21卩扫描的精度。2.6航摄自动化程度高，避免了很多问题所有的航线设计在地面设计好后输入计算机，飞机在航摄时从航线的进入、启拍点、每张相片的定位到关闭点都由计算机控制，而且每张相片拍摄完成当时就能在计算机上看到拍摄的成果，如有漏洞或航线弯

5、曲超限等马上就能发现。1DMC数字相机所获取影像的缺陷DMC相机在存在诸多优点的同时，也存在一些缺陷。从生产实践中，我们发现了以下缺陷。（1）四个高分辨率7KX4K的全色相机镜头拼接获得一幅全色波段的影像，会因地面的反光造成曝光的参数不一致，同一幅影像出现四个不同的亮度块。（2）12BIT影像具有丰富的光谱信息，但是，目前，很多数据处理系统不支持12BIT数据，只能转换成8BIT数据处理，而在转换过程中，会产生光谱信息的损失，这样也就损失了12BIT数据的优势。（3）高空摄影取得的真彩色影像中植物部分色差，在可见光波段，由叶绿素的吸收支配，反射率非常低，吸收率

6、很高,所以叶片对人眼呈现深绿色，影像的色彩显得不够饱和，没有生机。近红外波段对植物的反射波谱特性最强，通过植物叶片的反射与透射，呈现随着叶片的层数增加，反射率越来越高。4影像融合技术介绍影像融合技术，是将不同传感器的影像信息加以综合，以获得信息更加丰富的、高质量的影像，同时消除多传感器信息之间的冗余和矛盾，降低其不确定性，减小模糊度，改善影像解译性能，达到对目标的完整、全面、一致的表达，从而提高影像信息的使用效率。影像融合的应用是多方面的，可以用来进行彩色增强、特征增强、空间分辨率的改善等等。利用高分辨率的全色影像与低分辨率的多光谱影像的融合是影像融合技术的典

7、型应用。一般的遥感影像融合采用基于信息特征的算法，这里不做详述。利用彩红外影像与一般真彩色影像进行融合，达到增强植被信息的目的，也是影像融合技术的一项应用。对于DMC数字影像来说，由于其获得的影像数据包括12BIT高分辨率真彩色影像、高分辨率彩红外影像和低分辨率彩红外影像、黑白数据等类型的成果数据。其中，黑白数据可以直接用于测图、真彩色数据用于制作正射影像图和大幅面挂图，彩红外数据应用于遥感解译。将真彩色影像与彩红外波段的影像数据进行融合，将会减少因感光特性的影响带来色彩的失真。由于DMC影像获取的特殊性，采用DMC影像的彩红外数据和真彩色数据进行融合具有一定

8、的优势：不需要对影像进行配准，只需进行