遥感几何校正课件

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）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）。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)：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--RationalPolynomialCamera(RPC)model r’=fr(φ’,λ’,h’)/gr(φ’,λ’,h’)c’=fc(φ’,λ’,h’)/gc(φ’,λ’,h’)x’

…normalisedco-ordinatesx’=(x-x_offset)/x_scaleRationalpolynomialfunctionsusually,3rdorderpolynomialsareused

fr=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+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--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，目的将影像坐标换成地面坐标系统。定义了相机内的几何特征，即描述摄影中心与像片之间相关位置的三个参数：YXSfOxy摄影中心S到像片得的垂距f，像主点o在像框标坐标系中的坐标x0,y0。内方位元素外方位元素（外定向）三个直线元素：描述摄影中心的空间坐标值（X0,Y0,Z0）。三个角元素：表达像片面的空间姿态2.3几何校正的步骤--控制点选取来源地形图几何校正后的数字正射影像GPS野外测量获取GCP坐标2.3几何校正的步骤--控制点选取标准校正模型约定控制点数目控制点残差评价控制点选取好坏2.3几何校正的步骤--影像重采样2.3几何校正的步骤--影像重采样原始影像灰度表面最近邻内插法双线性内插法三次