1.功能概述
正射校正是對圖像空間和幾何畸變進行校正生成多中心投影平面正射圖像的處理過程。它除了能糾正一般系統因素產生的幾何畸變外,還可以消除地形引起的幾何畸變。
從實現過程看,是指采用星歷參數、適當數量的控制點及DEM,通過嚴格物理模型或有理多項式模型,對原始圖像進行幾何校正以消除相機外方位元素和地形起伏引起的變形。
正射校正前 正射校正后
1、圖像具有較高精度,可滿足遙感測圖與底圖更新的需要。
2、保證同一地物在不同傳感器、不同光譜范圍及不同成像時間的各種圖像數據上地理位置的准確性,能夠進行計算機自動分類、地物特征的變化監測等應用處理。
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對圖像信息進行分析,制作滿足測量和定位要求的各類遙感專題圖。
2.基本概念
共線方程→物理模型
影像+GCP(XYZ)+DEM,基於衛星軌道、攝影測量、測地學和地圖學理論,模型反映了影像獲取時的幾何物理狀態,用來糾正由於衛星、傳感器、地球和地圖投影引起的變形。需較少控制點,精度高。
多項式→有理多項式
影像+GCP(XYZ)+DEM+RPC,采用了多項式轉換系數,RPC是相機物理模型的模擬表示,用來描述像方空間和物方空間的關系,同時考慮了地面的高程信息,可用於正射校正。需適量控制點,通常用此模型糾正衛星影像。
無控正射:根據影像的RPC參數文件及DEM數據進行定位和正射校正,校正精度取決於RPC文件的定位精度和DEM的精度。
有控正射:利用已有控制點或根據基准影像選取的控制點,以及影像的RPC參數文件和DEM數據進行正射校正。校正精度更高,精度與控制點精度、DEM精度、影像分辨率有關。
傳感器 |
模型 |
文件 |
IKONOS |
RPC |
RPC文件(_rpc.txt) |
QuickBird |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
WorldView |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
GeoEye |
RPC |
|
SPOT |
Pushbroom Sensor |
星歷參數文件(METADATA.DIM) |
Pleiades |
Pushbroom Sensor |
星歷參數文件(METADATA.DIM) |
KOMPSAT-2、3 |
RPC |
|
高分一號 |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
高分二號 |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
高分六號 |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
資源三號 |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
天繪一號 |
RPC |
RPC文件(.rpc) |
高景一號 |
RPC |
RPC文件(.rpb) |
北京二號 |
RPC |
RPC文件(_rpc.txt) |
3.有控正射操作
使用數據:
選用一景重慶地區的GF2影像作為待校正原始圖像,及對應區域的基准影像、DEM數據。
序號 |
數據名稱 |
數據說明 |
1 |
GF2_PMS1_E108.7_N31.5_20190817_L1A0004188017-MSS1 |
待配准的影像數據 |
2 |
DEM |
90m分辨率DEM數據 |
3 |
重慶基准2m |
2m分辨率基准影像 |
影像配准:
打開PIE-Basic軟件,選擇菜單欄【影像預處理】à【幾何校正】à【影像配准】, 打開"影像配准" 界面, 加載影像:
正射校正:
控制點選取完成后點擊影像配准界面上的【校正】à【正射校正】,打開"正射校正"對話框,如圖所示:
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設置DEM:設置待校正影像的高程,無DEM數據時可以將高程設置為常值,有DEM數據時可輸入與影像對應的DEM數據文件;
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設置參數:選擇輸出影像的采樣模式及輸出影像的X分辨率、Y分辨率;
-
輸出信息:選擇輸出結果的保存路徑、名稱以及投影信息。
結果分析:
在軟件中加載有控正射校正結果與基准影像,使用菜單欄【常用功能】à【卷簾】工具,以卷簾的方式查看有控正射校正的精度。
4.無控正射操作
使用數據:
選用一景重慶地區的GF2多光譜影像作為待校正原始圖像及對應區域的DEM數據。
序號 |
數據名稱 |
數據說明 |
1 |
GF2_PMS1_E108.7_N31.5_20190817_L1A0004188017-MSS1 |
待配准的影像數據 |
2 |
DEM |
90m分辨率DEM數據 |
正射校正:
點擊軟件主界面上的【圖像預處理】à【幾何校正】à【正射校正】,打開"正射校正"對話框。
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輸入文件:輸入待處理的影像文件;
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RPC系數文件:輸入衛星自帶的RPC系數文件;
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控制點文件:輸入地面控制點文件;若沒有控制點文件,則不輸入,進行無控制點的正射校正;
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輸出文件:設置輸出文件的路徑及文件名;
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投影設置:設置輸出文件的投影方式;
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數值高程設置:設置常值或者加載DEM文件;
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輸出設置:設置輸出影像的重采樣方法和X,Y分辨率。
結果分析:
在軟件中加載無控正射校正結果與原始影像,對比影像的變化。
原始影像
無控正射影像