文章目錄

• 1、輻射校正
• 2、幾何糾正、幾何精糾正
• 幾何糾正
• 幾何精糾正

參考韋玉春遙感數字影象處理課程

1、輻射校正

原因：輻射失真（輻射誤差）

影像因素：大氣、感測器效能、太陽位置和角度、地面相鄰效應

輻射傳輸過程中的干擾因素：

• 大氣分子及氣溶膠的瑞利散射和米氏散射
• 表面因素的貢獻
• 地形因素的貢獻
• 太陽輻射光譜的影響

流程：

校正內容：（像元值）

1、系統輻射校正（使用者資料產品已完成）

• 光學鏡頭的非均勻性引起
• 條紋
• 灰度的不一致
• 錯位，掃描行缺失

2、感測器端的輻射校正（大氣頂面校正）

• 影象灰度級轉為輻亮度
  

L（輻亮度）=G（增益）×DN/(8位量化)+B（偏置）

3、大氣校正

• 大氣對遙感影象的影響：
  大氣散射造成影象的對比度降低
• 目的：消除大氣散射的影響
• 類別：
  （1）絕對大氣校正
  （2）相對大氣校正
  （3）基於模型的校正
• 需要大氣校正的情況：
  （1）大氣透明度差而且不均一
  （2）大氣中的水汽含量高
  （3）低海拔地區（3000米以上不考慮）
  （4）相對高差變化大的地形區域
  （5）不同時段影象的聯合處理
• 方法：
  （1）散射校正方法（基於暗像元、基於近紅外波段、基於直方圖、基於已知亮暗目標）

• 基於暗像元：深的清潔水體、山體或雲的陰影、大面積的闊葉林、其他低反射率的地物
• 基於近紅外波段：大氣散射的影響主要在短波波段（可見光），紅外波段中清潔水體幾乎不影響，反射率應當為0.散射使得水體的反射率不等於0，多餘的值來自於天空散射的貢獻。
  
• 各個波段減去其最小亮度值（或陰暗地區的平均亮度值）（只適合一景影象）
  
• 基於已知亮暗目標
  

（2）內部平均法

優點：可消除地形陰影和其他整體亮度的差異
缺點：基於假設地面變化是充分異構的，若假設不成立，得到的反射光譜會有虛假性。

（3）平場域法

平場：一塊麵積大、亮度高、光譜響應曲線變化平緩的區域。

假設條件：區域的平均光譜沒有明顯的吸收特徵；區域輻射光譜主要反映的是當時大氣條件下的太陽光譜

（4）基於模型的校正

4、地表校正

• 太陽輻射校正
  
• 地形校正（地形方位和地形坡度導致的輻射差異）
  

2、幾何糾正、幾何精糾正

幾何糾正

概念：把具有定位精度的不同感測器影象、地圖或其他資料集中的相同地物精確地匹配、疊加在一起的影象處理。

類別：

• 絕對幾何糾正
• 相對幾何糾正（影象匹配）
  
  
  

意義：

原因:幾何誤差
誤差：

影響因素：遙感系統、電磁輻射況

校正內容：（畫素的位置）

糾正模型：

侷限：不能完全消除誤差，僅僅是減少誤差

幾何精糾正

步驟：

地圖投影和座標

• 控制點的地理座標和地圖投影的要求必須保持一致
• 座標單位：米

地面控制點：

• 來源：地形圖、現場實測

• 控制點特徵：容易分辨、相對穩定、特徵明顯的位置
  

• 控制點數目：k階多項式控制點最少數目為（k+1）(k+2)/2（一般要大於最低數，中空間解析度影象多選取20-30個）

• 控制點分佈：均勻遍佈工作地區

重取樣：

• 最近鄰重取樣
  
• 雙線性內插重取樣（4個）
  
• 三次卷積內插重取樣（16個）
  

誤差評定

• 幾何糾正過程中GPC誤差不代表糾正後影象的誤差

• 影象幾何糾正誤差需要利用參考圖座標與糾正後影象的座標來計算

• 誤差統計指標：RMS、x和y方向上距離的最大誤差最小誤差平均誤差和標準差（儘可能小，分佈均勻）

• 反射率=接收能量/入射能量
  （接受能量來自地表、入射能量來自太陽）
• 輻亮度（L)：沿輻射方向、單位面積、單位立體角、單位波長上的輻射通量。（輻射通量：單位時間通過某一表面的輻射能量）