《遥感图像校正》PPT课件.ppt
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1、1主要内容主要内容1 1、为什么要什么要进行校正?行校正?2 2、怎、怎样校正?校正?辐射校正:射校正:传感器系感器系统误差校正差校正 大气校正大气校正 太阳高度角太阳高度角误差校正差校正 地形坡度地形坡度误差校正差校正几何校正:基于几何校正:基于ERDASERDAS的几何精校正的几何精校正2辐射畸变辐射畸变几何畸变几何畸变3遥感成像过程遥感成像过程传感器本身的因素感器本身的因素遥感平台的影响遥感平台的影响大气的影响大气的影响地表起伏的影响地表起伏的影响4原因原因产生图像畸变辐射射畸畸变:指指遥遥感感传感感器器在在接接收收来来自自地地物物的的电磁磁波波辐射射能能时,电磁磁波波在在大大气气层中中
2、传输和和传感感器器测量量中中受受到到遥遥感感传感感器器本本身身、地地物物光光照照条条件件(地地形形影影响响和和太太阳阳高高度度角角影影响响)以以及及大大气气作作用用等等影影响响,而而导致致的的遥遥感感传感感器器测量量值与与地地物物实际的的光光谱辐射射率率的的不不一一致。致。几何畸几何畸变:遥感遥感图像的像的几何位置上几何位置上发生生变化化,产生生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,不准确,地物形状不地物形状不规则变化等化等变形,称形,称为几何畸几何畸变。5辐射校正射校正 对由于遥感由于遥感检测系系统、大气散射和吸收等原因引、大气散射和吸收等原因引起的起
3、的图像模糊失真、分辨率和像模糊失真、分辨率和对比度下降等比度下降等辐射畸射畸变进行校正。行校正。几何校正几何校正 对由于搭由于搭载传感器的遥感平台感器的遥感平台飞行姿行姿态变化、地化、地球自球自传、地球曲率等原因引起的、地球曲率等原因引起的图像几何畸像几何畸变进行行校正。校正。61.11.1引起引起辐射畸射畸变的因素?的因素?1.21.2如何如何进行行辐射校正?射校正?7影响辐射畸变的因素传感器本身的影响:导致图像不均匀,产生条纹和“噪音”。大气的影响:反射、散射、吸收,主要会影响图像的对比度。地形影响和光照条件变化引起的辐射误差传感器定标传感器定标随机坏像元随机坏像元行或列缺失行或列缺失行或
4、列条纹行或列条纹8 大气校正是消除遥感图像在大气传输中所引起的质量退化的一种图像处理方法。大气影响的定量分析大气影响的定量分析 :大气的主要影响是减少了图像的对比度,使原始信号和背景信号都增加了因子,图像质量下降。(1)无大气的亮度:(2)大气吸收影响;L1 (3)大气散射后经过地物反射进入传感器;Lp (4)大气散射直接进入传感器;L29 大气影响的粗略校正:精确的校正公式需要找出每个精确的校正公式需要找出每个波段像元亮度波段像元亮度值与地物反射率的关系。与地物反射率的关系。为此需得到此需得到卫星星飞行行时的大气参数,以求出透的大气参数,以求出透过率率T T、T T 等因等因子。如果不通子。
5、如果不通过特特别的的观测,一般很,一般很难得到得到这些数些数据,所以,常常采用一些据,所以,常常采用一些简化的化的处理方法,只去掉理方法,只去掉主要的大气影响(散射光直接主要的大气影响(散射光直接进入入传感器的那部分,感器的那部分,即程即程辐射),使影像射),使影像质量量满足基本要求。足基本要求。直方图最小值去除法回归分析法10基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度应为0的地区,如山的阴影处。而事实上并不等于0,说明亮度最小值必定是这一地区大气影响的程辐射度增值。11校正方法:将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。使图像亮度动态范围得到改善,对比度增强,从而提高了图像质量。12
6、回归分析法回归分析法用长波数据来校正短波数据用长波数据来校正短波数据作法:作法:在不受大气影响的波段(如在不受大气影响的波段(如TM5TM5)和待校正的某)和待校正的某一波段(如一波段(如TM1TM1)图像中,选择由最亮至最暗的一系)图像中,选择由最亮至最暗的一系列目标,将每一目标的两个待比较的波段灰度值提列目标,将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析。取出来进行回归分析。例如:例如:13式中式中,为为TM5波段的亮度均值;波段的亮度均值;为为TM1亮度均值;亮度均值;14a1,b1计算如下:T1、T5表示TM1与TM5波段灰度值,为TM1波段校正后的灰度值。回归分析法回归分析
7、法15回归分析法回归分析法可以认为可以认为就是就是TM1波段的程辐波段的程辐射度。校正方法射度。校正方法就是讲就是讲TM1波段波段中每个像元的亮中每个像元的亮度值减去度值减去,来,来改善图像,去掉改善图像,去掉程辐射。程辐射。l任何地表任何地表获得的能量都随太阳的高度得的能量都随太阳的高度变化,而不同化,而不同的的时间和季和季节太阳高度是不同的。太阳高度是不同的。16太太阳阳高高度度角角引引起起的的畸畸变变校校正正是是将将太太阳阳光光线线倾倾斜斜照照射射时时获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像。获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像。太太阳阳的的高高度度角角可可根根据据成成像像时
8、时刻刻的的时时间间、季季节节和和地地理理位置来确定,即:位置来确定,即:sinsin=sin=sin sinsincoscos coscoscoscost t 太太阳阳高高度度角角的的校校正正是是通通过过调调整整一一幅幅图图像像内内的的平平均均灰灰度度来实现的。来实现的。17太太阳阳光光线线和和地地表表作作用用以以后后再再反反射射到到传传感感器器的的太太阳阳光光的的辐射亮度和地面倾斜度有关。辐射亮度和地面倾斜度有关。若若处处在在坡坡度度为为的的倾倾斜斜面面上上的的地地物物影影像像为为g g(x x,y y),则校正后的图像则校正后的图像f f(x x,y y)为:为:地地形形坡坡度度引引起起的
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