圖像校正是指從具有畸變的圖像中消除畸變的處理過(guò)程。消除輻射量失真的稱輻射量校正,消除幾何畸變的叫幾何校正。
一、輻射量校正
用遙感器觀測(cè)目標(biāo)物輻射或反射的電磁能量時(shí),所測(cè)得的觀測(cè)值與目標(biāo)物的光譜反射率或光譜輻射亮度等物理量是不一致的,這是因?yàn)闇y(cè)量值中包含太陽(yáng)位置及角度條件與薄霧等大氣條件所引起的失真。為了正確評(píng)價(jià)目標(biāo)物的反射特性及輻射特性,必須消除這些失真。輻射量校正過(guò)程就是消除圖像數(shù)據(jù)中依附在輻射亮度中的各種失真的過(guò)程。
輻射量校正包括由遙感器的靈敏度特性為起因的畸變校正,由太陽(yáng)高度及地形等為起因的畸變校正、大氣校正等內(nèi)容。
二、圖像的幾何校正
幾何畸變是指圖像上各像元的位置坐標(biāo)與地圖坐標(biāo)系中的目標(biāo)地物坐標(biāo)的差異。幾何畸變包括由遙感器結(jié)構(gòu)引起的遙感器內(nèi)部畸變,由圖像投影方式引起的遙感器外部畸變,以及由地圖投影方式的不同所造成的投影幾何學(xué)畸變等方面。
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圖像的幾何校正是指從具有幾何畸變的圖像中消除畸變的過(guò)程,也就是定量池確定圖像上的像元坐標(biāo)(圖像坐標(biāo))與目標(biāo)物的地理坐標(biāo)(地圖坐標(biāo)等)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(坐標(biāo)變換公式)。
圖像的幾何校正步驟:
1.確定校正 *** :考慮到圖像中所含幾何畸變的性質(zhì)及可應(yīng)用于校正的數(shù)據(jù),確定校正的 *** 。
2.確定校正公式:確定校正公式(S像坐標(biāo)和地圖坐標(biāo)的變換公式等)? 的結(jié)構(gòu),根據(jù)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)等求出校正公式的參數(shù)。
3.驗(yàn)證校正 *** 、校正公式的有效性:檢查幾何畸變能否充分得到校正,探討校正公式的有效性。當(dāng)判斷為無(wú)效時(shí),則對(duì)新的校正公式進(jìn)行探討,或?qū)πU兴玫臄?shù)據(jù)進(jìn)行修改。
4.重采樣、內(nèi)插:為使校正后的輸出圖像的配置與輸入圖像相對(duì)應(yīng),利用校正公式對(duì)輸入圖像的數(shù)據(jù)重新排列。在重采樣中,由于所計(jì)算的對(duì)應(yīng)位置的坐標(biāo)不是整數(shù)值,所以必須通過(guò)對(duì)周圍的像元值進(jìn)行內(nèi)插,以求出新的像元值。
三、幾何校正中的重采樣、內(nèi)插 ***
在幾何校正的最后階段,必須根據(jù)幾何畸變的校正公式對(duì)輸入圖像進(jìn)行重采樣,以便輸出無(wú)畸變的圖像。重采樣 *** 分為兩種方式:
1.對(duì)輸入圖像的各個(gè)像元在變換后的輸出圖像坐標(biāo)系上的相應(yīng)位置進(jìn)行計(jì)算,把各個(gè)像元的數(shù)據(jù)投影到該位置上。
2.對(duì)輸出圖像的各個(gè)像元在變換后的輸出圖像坐標(biāo)系的相應(yīng)位置進(jìn)行逆運(yùn)算,求出該位置上的像元數(shù)據(jù),這是通常采用的 *** 。
在通常的幾何校正過(guò)程中,采取的是在校正后的輸出地圖坐標(biāo)系上設(shè)定正方格,求出格點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。但是,在輸出圖像坐標(biāo)系的格點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輸入圖像坐標(biāo)通常不是整數(shù)值,所以,必須用輸入圖像上周圍點(diǎn)的像元值對(duì)所求點(diǎn)的像元值進(jìn)行內(nèi)插。用于幾何校正的主要內(nèi)插 *** 有:
1.最鄰近內(nèi)插法:以距離內(nèi)插點(diǎn)最近的觀測(cè)點(diǎn)的像元值為所求的像元值。該 *** 更大可產(chǎn)生1/2像元的位置誤差,但處理速度快,不會(huì)破壞原圖像的像元值。
2.雙線性內(nèi)插法:使用權(quán)用內(nèi)插點(diǎn)周圍的4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的像元值為所求的像元值。該 *** 的缺點(diǎn)是破壞了原圖像的數(shù)據(jù),但具有平均化的濾波效果。
3.3次卷積內(nèi)插:使用權(quán)用內(nèi)插點(diǎn)周圍的16個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的像元值,用3次卷積函數(shù)對(duì)所求像元值進(jìn)行內(nèi)插。該 *** 也破壞了原圖像數(shù)據(jù),但具有圖像的均衡化和清晰化效果,可得到較高的圖像質(zhì)量。
來(lái)源:開源地理空間基金會(huì)中文分會(huì)
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