遥感图像几何精校正

实验名称：遥感图像的几何精校正。

实验目的：1.了解和熟悉envi软件的几何校正的原理

2.熟悉和掌握envi软件的几何校正的功能和使用方法；

3.对自己的图像先找到投影，再另存一幅图像，去掉投影，在其它软件中旋转一

角度，用原先的图像作为参考对旋转后的图像进行几何校正，使得其比较精确。

实验原理：几何校正，主要方法是采用多项式法，机理是通过若干控制点，建立不同图像间

的多项式控件变换和像元插值运算，实现遥感图像与实际地理图件间的配准，达

到消减以及消除遥感图像的几何畸变。

多项式几何校正激励实现的两大步：

1. 图像坐标的空间变换：

有几何畸变的遥感图像与没有几何畸变的遥感图像，其对应的像元的坐标是不一

样的，如下图1右边为无几何畸变的图像像元分布图，像元是均匀且不等距的分

布。为了在有几何畸变的图像上获取无几何畸变的像元坐标，需要进行两图像坐

标系统的空间装换。

图1：图像几何校正示意图

在数学方法上,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换,通常采用的是二元

n次多项式,表达式如下:

其中x, y为变换前图像坐标, u, v为变换后图像坐标, aij , bij为多项式系数, n = 1, 2,

3, 。

二元n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来, ( x, y )和( u, v )分别应

不同坐标系统中的像元坐标。这是一种多项式数字模拟坐标变换的方法,一旦有

了该多项式,就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对应点坐标。

如何获取和建立二元n次多项式,即二元n次多项式系数中a和b的求解,是几何

校正成败的关键。数学上有一套完善的计算方法,核心是通过已知若干存在于不

同图像上的同名点坐标,建立求解n次多项式系数的方程组,采用最小二乘法,得出

二元n次多项式系数。

不同的二元n次多项式,反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的

像元坐标的对应关系, 其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式,能达到图像间

坐标的完全配准,是需要考虑和分析的。

在二元n次多项式数字模拟中,从提高几何校正精度的角度考虑,需要兼顾的因素