配準與幾何校正的區別與聯絡

2022-03-10 19:52:33 字數 2981 閱讀 5933

幾何校正與幾何配準有什麼區別?

我在其他論壇上看到「其實幾何校正和影像配準原理是一樣的,幾何校正是借助一組地面控制點,對一幅影象進行地理座標的校正;把影像納入乙個投影座標系中,有座標資訊地理參考;影像配準是用一影像對另一幅影象的校準,一式兩幅影象的同名像元配準」,如果寫的對的話,我覺得幾何配準其實也是一種幾何校正。

我的感覺配準是相對不同影像之間的處理,幾何校正是對資料自己的處理。為了進一步明確兩者的區別,在baidu,google上進行了搜尋,將其總結的定義記錄如下:

1、幾何校正 geometric rectification; geometric correction;

是指消除或改正遙感影像幾何誤差的過程。遙感影像的幾何畸變,大體分為兩類:①內部畸變。

由感測器效能差異引起,主要有:比例尺畸變(a),可通過比例尺係數計算校正;歪斜畸變(b),可經一次方程式變換加以改正;中心移動畸變(c),可經平行移動改正;掃瞄非線性畸變(d),必須獲得每條掃瞄線校正資料才能改正;輻射狀畸變(e),經2次方程式變換即可校正;正交扭曲畸變(f),經3次以上方程式變換才可加以改正;②外部畸變。由運載工具姿態變化和目標物引起。

包括:由運載工具姿態變化(偏航、俯仰、滾動)引起的畸變,如因傾斜引起的投影畸變(g),可用投影變換加以校正;因高度變化引起的比例尺不一致(h),可用比例尺係數加以改正;由目標物引起的畸變,如地形起伏引起的畸變(i),需要逐點校正;若因地球曲率引起的畸變(j),則需經2次以上高次方程序變換才能加以改正。多光譜、多時相影像配準和遙感影像製圖,必須經過上述幾何校正。

因人們已習慣於用正射投影地圖,故多數遙感影像的幾何校正以正射投影為基準進行。某些小比例尺遙感影像專題製圖,可採用不同地圖投影作為幾何校正基準,主要是解決投影變換問題,一些畸變不能完全得到消除。遙感影像的幾何校正可應用光學、電子學或計算機數字處理技術來實現。

遙感的幾何校正:遙感成像的時候,由於飛行器的姿態、高度、速度以及地球自轉等因素的影響,造成影象相對於地面目標發生幾何畸變,這種畸變表現為象元相對於地面目標的實際位置發生擠壓、扭曲、拉伸和偏移等,針對幾何畸變進行的誤差校正就叫幾何校正。

2、幾何配準 geometric registration

將不同時間、不同波段、不同遙感器系統所獲得的同一地區的影象(資料),經幾何變換使同名像點在位置上和方位上完全疊合的操作。

另外還查到很多關於幾何配準的**,基本內容都是講不同資料之間的幾何配準,同時又找到了影象配準這個概念:

影象配準(或影象匹配)是評價兩幅或多幅影象的相似性以確定同名點的過程。影象配準演算法就是設法建立兩幅影象之間的對應關係,確定相應幾何變換引數,對兩幅影象中的一幅進行幾何變換的方法。

可以看出這個影象配準和幾何配準屬於同乙個意義。

注:通過以上的解釋,個人理解為:

幾何校正注重的是資料本身的處理,目的是為了對資料的一種真實性還原。而幾何配準注重的是圖和圖(資料)之間的一種幾何關係,其目的是為了和參考資料達成一致,不論參考資料的座標是否標準,是否正確。

幾何校正和幾何配準最本質的差異在於參考的標準。

另外幾何校正更像前期資料處理,幾何配準更像後期處理。

**校正和影像配準原理是一樣的,幾何校正是借助一組地面控制點,對一幅影象進行地理座標的校正;把影像納入乙個投影座標系中,有座標資訊地理參考;影像配準是用一影像對另一幅影象的校準,一式兩幅影象的同名像元配準

幾何校正是指消除或改正遙感影像幾何誤差的過程。遙感影像的幾何畸變,大體分為兩類:①內部畸變。

由感測器效能差異引起,主要有:比例尺畸變(a),可通過比例尺係數計算校正;歪斜畸變(b),可經一次方程式變換加以改正;中心移動畸變(c),可經平行移動改正;掃瞄非線性畸變(d),必須獲得每條掃瞄線校正資料才能改正;輻射狀畸變(e),經2次方程式變換即可校正;正交扭曲畸變(f),經3次以上方程式變換才可加以改正;②外部畸變。由運載工具姿態變化和目標物引起。

包括:由運載工具姿態變化(偏航、俯仰、滾動)引起的畸變,如因傾斜引起的投影畸變(g),可用投影變換加以校正;因高度變化引起的比例尺不一致 (h),可用比例尺係數加以改正;由目標物引起的畸變,如地形起伏引起的畸變(i),需要逐點校正;若因地球曲率引起的畸變(j),則需經2次以上高次方程序變換才能加以改正。多光譜、多時相影像配準和遙感影像製圖,必須經過上述幾何校正。

因人們已習慣於用正射投影地圖,故多數遙感影像的幾何校正以正射投影為基準進行。

配準是指同一區域內以不同成像手段所獲得的不同影象圖形的地理座標的匹配。包括幾何糾正、投影變換與統一比例尺三方面的處理。在多時相、多資訊的復合綜合分析時常需進行各種配準處理。

是產生乙個空間校準集合或匹配某一區域影象的過程。一般步驟為:①選取同名地物控制點;②輸入計算機,實現控制點的相應配準。

即作幾何糾正、投影變換和比例尺配準處理。配準方法有:①相互配準。

以多影象的乙個分量作為參考影象,其它影象與其配準;②絕對配準。即定義乙個控制格網,使所有影象與其配準。此外,在多光譜影像進行彩色合成時,必須進行不同波段影像的配準,以保證相同景物的有關像元能一一對應。

輻射校正(radiometric correction)是指對由於外界因素,資料獲取和傳輸系統產生的系統的、隨機的輻射失真或畸變進行的校正,消除或改正因輻射誤差而引起影像畸變的過程。

遙感影像產生輻射誤差(即灰度失真)的因素主要有:①大氣對電磁波輻射的散射和吸收;②太陽高度與感測器觀察角的變化;③地形起伏引起的輻射強度變化;④感測器探測系統效能差異,如光學系統或不同探測器在靈敏度、光譜響應和透光性能上的差異;⑤影像處理,如攝影處理等。影像灰度失真與影像空間頻率有關。

空間頻率愈高,即目標愈小時,輻射誤差愈大。輻射校正實際上是影像恢復(或稱復原)的乙個內容。校正方式有兩類:

①感測器輻射校正。通常採用內部校準光源和校準楔,如陸地衛星多光譜掃瞄器的輻射校正;②影像輻射畸變校正。常採用物理或數學(校正曲線或各種演算法)方法,如空間濾波、平滑化,校正各種灰度失真及疵點、灰點、條紋、訊號缺失等分布在整個影像上的離散形式的輻射誤差。

其中大氣影響的校正還可通過實測反射輻射通量和影像密度,並對資料進行回歸分析來進行校正。

幾何配準 geometric registration

將不同時間、不同波段、不同遙感器系統所獲得的同一地區的影象(資料),經幾何變換使同名像點在位置上和方位上完全疊合的操作。

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