1、 v一、幾何畸變： 遙感圖像在獲取過程中由于多種原因導致景物 中目標物的相對位置的坐標關系圖像中發生變化。 v二、遙感圖像幾何畸變的來源： （一）、傳感器成像幾何形態的影響 傳感器一般的成像幾何形態有中心投影、距投影 以及平行投影等幾種不同的類型。 1、全景投變形 紅外機械掃描儀、CCD 線陣推帚式傳感器 2、斜距投影變形 側視雷達屬于距投影，其成像變形規律如圖 （二）、傳感器外方位元素變化畸變 （三）、地球自轉的影響 地球自轉對于瞬時光學成像遙感方式沒有影響， 對于掃描成像則造成圖像的平移錯動。 （四）、地球曲率的影響 中心投影：地形起伏造成像點位移。 垂直投影：不存在像點位移。 遙感圖像的

2、幾何校正可分兩階段實現:系統校 正(幾何粗校正) , 即把遙感傳感器的校準數據、傳感 器的位置、衛星姿態等測量值代入理論校正公式進 行幾何畸變校正; 幾何精校正, 即利用地面控制點 GCP (GroundCon t ro l Po in t, 遙感圖像上易于識 別, 并可精確定位的點) 對因其它因素引起的遙感圖 像幾何畸變進行糾正。幾何粗校正的服務通常由衛 星接收系統提供, 因此下面重點討論幾何精校正。 v一、一、幾何精校正原理及方法：幾何精校正原理及方法： 從物理上看, 畸變就是像素點被錯誤放置, 即本 該屬于此點的像素值卻在彼處。因此可用兩種方法 實現畸變圖像的校正: 1、把被錯置的像素點

3、搬運到該在的位置, 此方法 被稱為直接變換法; 2、取回屬于該位置的 像素值,此方法被稱為重采 樣法(圖2 給出了兩種方法 的示意圖)。 圖圖2幾何精校正中的空間轉換示意圖 從數學上說, 幾何精校正就是通過選取一組 GCP 建立原始的畸變圖像空間與校正圖像空間的坐 標變換關系: v下面以較常采用的重采樣法為例, 說明幾何精校正過程。 重采樣法的幾何精校正過程包含如下兩方面工作： 1、確定p - 1、q- 1 的函數形式。一般作法是用 二維m 階多項式逼近p - 1、q- 1 即: 然后, 根據一組已知像素點(即一組GCP) 的對應坐 標 和(x i, y i) 確定ajk、bik 。 2、確定

4、 的灰度值, 校正空間像元 的灰 度值g 等于原始空間共軛點(x , y ) 的灰度值f (x , y ) , 由圖2 可以看到:(x , y ) 通常不是像元點, 因此 (x , y ) 的灰度值需由(x , y ) 鄰近像元點的灰度值內 插獲得。通常采用的方法有: 最近鄰點法、雙線性 內插法和三次褶積法。 v v二、幾何校正的具體步驟： 1 1、建立整體映射函數建立整體映射函數：根據圖像的幾何畸變性質及地面：根據圖像的幾何畸變性質及地面 控制點的多少來確定校正數學模型，建立起圖像與地圖之間的控制點的多少來確定校正數學模型，建立起圖像與地圖之間的 空間變換關系，如多項式方法、仿射變換方法等。

5、空間變換關系，如多項式方法、仿射變換方法等。 2 2、數據準備數據準備：原始影像數據、高程數據、參考圖、控制點：原始影像數據、高程數據、參考圖、控制點 3 3、選擇控制點選擇控制點：在遙感圖像和地形圖上分別選擇同名控制：在遙感圖像和地形圖上分別選擇同名控制 點，以建立圖像與地圖之間的投影關系，這些控制點應該選在點，以建立圖像與地圖之間的投影關系，這些控制點應該選在 能明顯定位的地方，如河流交叉點等。能明顯定位的地方，如河流交叉點等。 控制點選取來源控制點選取來源 ： 22 origorigerror yyxxRMS 4 4、重采樣內插重采樣內插：為了使校正后的輸出圖像像元與輸入：為了使校正后的

6、輸出圖像像元與輸入 的未校正圖像相對應的未校正圖像相對應, ,根據確定的校正公式，對輸入圖像的數根據確定的校正公式，對輸入圖像的數 據重新排列。在重采樣中，由于所計算的對應位置的坐標不據重新排列。在重采樣中，由于所計算的對應位置的坐標不 是整數值，必須通過對周圍的像元值進行內插來求出新的像是整數值，必須通過對周圍的像元值進行內插來求出新的像 元值。元值。 ybxbby yaxaax 210 210 yxy yxx )0349150. 0()005576. 0(130162 )005481. 0(034187. 02366.382 影像重采樣 影像重采樣 原始影像灰度表面 最近鄰內插法 雙線性內

7、插法 三次內插法 （三）、地球自轉的影響 地球自轉對于瞬時光學成像遙感方式沒有影響， 對于掃描成像則造成圖像的平移錯動。 v下面以較常采用的重采樣法為例, 說明幾何精校正過程。 重采樣法的幾何精校正過程包含如下兩方面工作： 1、確定p - 1、q- 1 的函數形式。一般作法是用 二維m 階多項式逼近p - 1、q- 1 即: 然后, 根據一組已知像素點(即一組GCP) 的對應坐 標 和(x i, y i) 確定ajk、bik 。 v二、幾何校正的具體步驟： 1 1、建立整體映射函數建立整體映射函數：根據圖像的幾何畸變性質及地面：根據圖像的幾何畸變性質及地面 控制點的多少來確定校正數學模型，建立起圖像與地圖之間的控制點的多少來確定校正數學模型，建立起圖像與地圖之間的 空間變換關系，如多項式方法、仿射變換方法等。空間變換關系，如多項式方法、仿射變換方法等。 2 2、數據準備數據準備：原始影像數據、高程數據、參考圖、控制點：原始影像數據、高程數據、參考圖、控制點 3 3、選擇控制點選擇控制點：在遙感圖像和地形圖上分別選擇同名控制：在遙感圖像和地形圖上分別選擇同名控制 點，以建立圖像與地圖之間的投影關系