遥感图像的几何处理ppt课件

1、1大纲大纲n摄影像片像点位移分析n遥感影像的几何变形n遥感图像的几何处理n图像配准和数字镶嵌n遥感传感器的构像方程 26.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析几个概念几个概念1) 主光轴：主光轴：oO2) 像主点：像主点：o3) 航摄倾角与像点倾角：主光轴与铅垂线的航摄倾角与像点倾角：主光轴与铅垂线的夹角夹角a 垂直摄影垂直摄影: a3、倾斜摄影：倾斜摄影：a3oyxooOoO：主光轴：主光轴3基础概念1：中心投影和垂直投影（正射投影）ABCDabcd中心投影中心投影ABCDabcd垂直投影垂直投影航片是航片是中心投影中心投影，即摄影光线交于同一点，即摄影光线交于同一点地图是地图是正射

2、投影正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。，即摄影光线平行且垂直投影面。6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析投影投影4中心投影和垂直投影的区别正射投影正射投影:比例尺比例尺和投影距离无关和投影距离无关中心投影中心投影:焦距固定，航高改焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变变，其比例尺也随之改变H1H2f正射投影正射投影中心投影中心投影6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析投影投影5中心投影和垂直投影的区别正射投影正射投影:总是水平的，总是水平的，不存在倾斜问题不存在倾斜问题中心投影，若投影面倾斜，中心投影，若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同倾斜倾斜

3、水平水平ABCabcHf比例尺比例尺f/H6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析投影投影航摄倾角与像点倾角：主光轴与铅垂线航摄倾角与像点倾角：主光轴与铅垂线的夹角的夹角a 垂直摄影垂直摄影: a3、倾斜摄影：倾斜摄影：a36地形起伏对正射投影地形起伏对正射投影无影响无影响对中心投影引起投影差对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同ABCBACabcabcACCA中心投影和垂直投影的区别6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析投影投影7中心投影的透视规律点点的像仍然是点。的像仍然是点。与像面平行的与像面平行的直线直线的像还是直线；如果直线垂直于地面，的像

4、还是直线；如果直线垂直于地面，有两种情况：有两种情况： 当当直线与像片垂直并直线与像片垂直并通过通过投影中心投影中心时，该直线在像片时，该直线在像片上的像为一个点上的像为一个点；直线直线的延长线的延长线不通过投影中心不通过投影中心，这时直线的投影仍为，这时直线的投影仍为直线，但该垂直线状目标的长度和变形情况则取决于直线，但该垂直线状目标的长度和变形情况则取决于目标在像片中的位置。目标在像片中的位置。平面上的平面上的曲线曲线，在中心投影的像片上一般仍为曲线。，在中心投影的像片上一般仍为曲线。6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析投影投影8 平均比例尺平均比例尺：以各点的平均高程为起始面

5、，并根据这个起始面计算出来的比例尺。 主比例尺主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺，它可以概略地代表该张航片的比例尺。摄影像片比例尺：摄影像片比例尺：航空像片上某一线段长度与地面相应航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。线段长度之比，称为像片比例尺。fH像平面像平面投影中心投影中心地物地物像片比例尺像片比例尺:平坦地区、摄影时像片处于水平状态（垂直摄影），则像片比例尺等于像机焦距（f）与航高（H）之比。 比例尺比例尺=f/H6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析比例尺比例尺9 地地面面起起伏伏使使得得不不同同像像点点比比例例尺尺变变化化fH0h1h2101h

6、Hfm201hHfm比例尺：比例尺：01Hfm6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析比例尺比例尺106.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析比例尺比例尺练习练习：在用在用RC-5拍摄拍摄的像片的像片,已知航高已知航高2600m，焦距，焦距210mm,红松红松K36号样地的海拔号样地的海拔高为高为500m，红松，红松K40号样地海拔高为号样地海拔高为290m，则则K36、K40的比例尺的比例尺分母为多少？分母为多少？1000021050026003603636KKKKKfhHfHm？40Km11在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片上的

7、位置移动，这种现象称为像点位移。hHRhhHrhhSnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面点地面点像点像点6.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析像点位移像点位移问题问题：何为地形起伏引起的：何为地形起伏引起的像片上投影差、地面上投影差像片上投影差、地面上投影差？126.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析像点位移像点位移1.投影差分布规律投影差分布规律1）对相对高差相等的点，）对相对高差相等的点，h也相等；也相等；r=0时，时， h=0；像主像主点点无像点移动；无像点移动；2） h与与h成正比，成正比，h0，像点背离像主点方向移位，像点背离像主点方向移位， h0；h0，像

8、点朝向像主点方向移位，像点朝向像主点方向移位， h0，像点，像点a朝向像主点方向改正；朝向像主点方向改正；h0,像点像点a背离像背离像主点方向改正。主点方向改正。136.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析像点位移像点位移技能技能1：如何从垂直遥感影像上获取建筑物等顶底部清晰目：如何从垂直遥感影像上获取建筑物等顶底部清晰目标的高度？标的高度？例如例如：一张航空像片，已知摄影高度为一张航空像片，已知摄影高度为400m，在航空像片上，在航空像片上量出目标顶点至像点的距离为量出目标顶点至像点的距离为2.8cm，目标的像点位移值为，目标的像点位移值为0.15cm，则目标高度为，则目标高度为:

9、h=400*0.15/2.8=21.43(m)Hhrh可得：可得：rHhh146.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析立体测量立体测量技能技能2：影像立体测量，获取任一点的高程影像立体测量，获取任一点的高程Z值值生理视差生理视差：从眼基线两个端点来观察物体（右眼从眼基线两个端点来观察物体（右眼从右边观察物体，左眼从左边观察物体），因此两眼从右边观察物体，左眼从左边观察物体），因此两眼的观察角度就不同，在两眼网膜上所产生的物体影像的观察角度就不同，在两眼网膜上所产生的物体影像就有差别，形成就有差别，形成生理视差生理视差。立体观察立体观察：根据立体视觉原理进：根据立体视觉原理进行，必须是在

10、连续拍摄的两张空中行，必须是在连续拍摄的两张空中照片的重叠部分上进行的。照片的重叠部分上进行的。156.1 摄影像片像点位移分析摄影像片像点位移分析立体测量立体测量技能技能2：遥感影像的立体测量遥感影像的立体测量左右视差左右视差：高低不同的地面点，在两：高低不同的地面点，在两张重叠的航空像片所呈现的相应点横坐标张重叠的航空像片所呈现的相应点横坐标之差。横坐标以像主点为原点，右边为正，之差。横坐标以像主点为原点，右边为正，左边为负。左边为负。如如A，C两点的左右视差为：两点的左右视差为：2121)(XaXaXaXaPa2121)(XcXcXcXcPcBhHfPaBHfPc166.1 摄影像片像点

11、位移分析摄影像片像点位移分析立体测量立体测量技能技能2：遥感影像的立体测量遥感影像的立体测量hHhHBfHBfhHBfPcPaPhHbhPPbPHhB为像片基线；为像片基线；P为视差较。为视差较。17人造人造立体视觉立体视觉：必须：必须符合自然界符合自然界立体观察的四个条件：立体观察的四个条件： 两张影像必须两张影像必须是在两个是在两个不同不同位置对位置对同一同一景物摄取的立体景物摄取的立体像对；像对； 两两只眼睛必须只眼睛必须只能只能分别观察分别观察像对的一像对的一张影像；张影像； 两影像上两影像上相同景物（相同景物（同名像同名像点点）的连线与眼基线应）的连线与眼基线应大致大致平行平行； 两两影像影像的的比例尺相近比例尺相近（差别（差别 =+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +没有经过色彩调节的镶嵌影像没有经过色彩调节的镶嵌影像经过色彩调节的镶嵌影像经过色彩调节的镶嵌影像影像镶嵌的两种方案影像镶嵌的两种方案先镶嵌后校正先镶嵌后校正 相邻图像重叠区选择控制点相邻图像重叠区选择控制点相对配准相对配准相邻图像镶嵌相邻图像镶嵌工作区所有图像镶嵌工作区所有图像镶嵌选取控制点选取控制点生成带地理坐标的镶嵌图