几何校正课件

数据预处理之几何校正

概念：

几何校正是利用地面控制点和几何校正数学模型来校正非系统因素产生的误差，同时也是讲图像投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。几何校正概述一、进行几何校正的目的消除图像几何变形。二、引起几何变形的原因1、系统性系统性一般由传感器本身所引起，有规律可循和可预测性，可以用传感器模型来校正，卫星地面接收站已经完成了这项工作。22、非系统性非系统性几何变形是不规律的，他可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。三、图像几何校正方法（ENVI）概述envi针对不同的数据源和辅助数据，提供以下几种校正方法：3ENVI中提供的几何校正方法利用自带的地理定位文件进行几何校正ImagetoImage几何校正ImagetoMap几何校正ImagetoImage自动图像配准4利用自带的地理定位文件进行几何校正对于重返周期短、空间分辨率较低的卫星数据，如AVHRR、MODIS、SeaWiFS等，地面控制点的选择有相当的难度。我们可以用卫星传感器自带的地理定位文件进行几何校正，校正精度主要受地理定位文件的影响。5IMAGETOIMAGE几何校正以一幅没有经过几何校正的栅格文件或者已经经过几何校正的栅格文件作为基准图（base）,通过从两幅影像上选择同名点（控制点）来配准另一幅栅格文件，使相同地物出现在校正后的图像相同位置。大多数几何校正都是利用此方法来完成的。6IMAGETOMAP几何校正通过地面控制点对遥感图像进行平面化的过程，控制点可以是键盘输入、从矢量文件中获取或者从栅格文件中获取。地形图校正就可以采用此方法。7IMAGETOIMAGE自动图像配准根据像元灰度值或者地物特征自动寻找两幅图像上的同名点，根据同名点完成两幅图像的配准过程。当同一地区的两个图像由于各自校正误差的影像，使得图上的相同地物不重叠时，可以利用此方法进行调整。8控制点选择方式从栅格图像上选择从矢量数据中选择从文本文件中导入键盘输入9控制点选取原则1、清晰的定位识别标志：道路交叉点，河流弯曲或分叉处，海岸线弯曲处，飞机场，水坝等2、所选控制点地物不随时间变化（如道路交叉口，建筑物等）3、在没有做地形纠正的图像上选取控制点,应该在同一高度进行4、图像边缘部分一定要选取控制点5、尽可能满幅均匀选取10控制点预测与误差计算控制点预测ENVI提供基于多项式计算模型的控制预测功能。多项式次数可以调整为一次、二次和三次。对应最少控制点个数也不一样，选择一次多项式模型时，控制点数量达到3个就可以开启自动预测功能。二次多项式为6个控制点，三次多项式为10个控制点。11误差计算ENVi提供基于多项式计算模型和一次的放射变换的误差计算。误差计算公式为：

式中，为多项式模型或一次的仿射变换的误差得到x校正值；x为控制点的x值。几何校正计算模型仿射变换（RST）多项式模型（Polynomial）局部三角网（Triangulation）其中，多项式模型子啊卫星图像校正过程中应用较多。在应用该模型时，需要确定多项式的次方数，通常选择2次或者3次。选择的次方数与所需要的最少控制点是相关的，最少控制点计算公式为（n+1）*(n+2)/2其中n为次方数。13重采样方法重新定位后的象元在原图像中分布是不均匀的，即输出图像像元点在输入图像中的行列号不是或不全是正数关系。因此，需要根据输出图像上得各像元在输入图像中的位置，对原始图像按一定规则重新采样，进行亮度值的插值计算，建立新的图像矩阵。ENVI提供的内插方法包括：最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法。14检验校正结果检验校正结果的基本方法是：同时在两个窗口中打开图像，其中一幅是校正后的图像，一幅是基准图像，通过视窗链接（linkdisplays）及十字光标或者地理链接（g