2022年2022年航空图像正射校正. .pdf

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1、1航空图像正射校正1、航空图像正射校正的一般流程航空图像的正射校正（Orthorectify ） ，其一般工作流程（General Workflow ）如图 1 所示。开始显示航空图像Display Aero-Image启动几何校正模块Start Geometric Correction Tool输入摄影模式参数Camera Model Properties定义投影参数Define Projection Parameters读取地面控制点ReadGround Control Points图像重采样与标定Resample andCalibration结束图 1 航空图像正射校正的一般流程2、航空

2、图像正射校正的具体过程第 1 步：显示航空遥感图像在视窗菜单条中单击File/Open/Raster Layer/File Name:ps_napp.img。第 2 步：启动几何校正模块在视窗菜单中单击RasterGeometric Correction 命令，打开 Set Geometric Model 对话框（图 2） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2图 2Set Geometric Model 对话框在

3、 SetGeometric Model 对话框中选择Camera 选项。单击 Ok 按钮（ Set Geometric Model 对话框）。同时启动Geo CorrectionTools 对话框（图3）和航摄模式属性（Camera ModelProperties）对话框（图4） 。图 3 Geo CorrectionTools 对话框图 4CameraModel Properties 对话框名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - -

4、- - - 3第 3 步：输入航摄模式参数在 CameraModel Properties（航摄模式特性）对话框中设定以下常规（General）参数。确定高程模型文件（Elevation File）为 C：Program FilesLecia GeosystemsGeospatialImaing9.2examplesps_dem.img ，同时确定高程单位（Elevation Units）为米（ Meters） 。注意：高程模型文件必须是ERDAS 内部资料格式 *.img ，DEM 的覆盖范围必须是全部纠正区域，不能有缺少，否则无法完成微分纠正工作。输入像主点（Principal Point

5、）坐标为 X 值-0.004，Y 值 0.000。输入镜头焦距（Focal Length）为 152.8204。镜头焦距单位（Units）毫米（ Millimeters ） 。注意：以上参数是航空影像正射校正的基本参数，由航空影像销售商提供。考虑地球曲率 （Account For Earth,s Curvature）复选框，即保持该复选框为选中状态。注意：只有在选用小比例尺影像或者必须考虑曲率因素时才选择此复选框，考虑地球曲率会降低校正运算速度。定义空间后方交会计算迭代次数（Number ofIteration ） ：5。以上参数是航空图像正射校正的基本参数，由航空图像销售商提供。设置完以上参

6、数后，点击Camera Model Properties 窗口上的 Apply 按钮。第 4 步：确定内定向参数在 CameraModel Properties 对话框中，选择Fiducials 选项卡，进入航空摄影内定向参数的设定窗口，定义Fiducial 选项卡中的类型和框标点的位置（图5） 。图 5 航空影像内定向对话框（1）框标类型（ Fiducial Type）选择第 1 种，即四个角点。（2）定义框标位置（Viewer Fiducial Locator） 。单击 Toggle Image Fiducial Input 按钮，打开 Viewer Selection Instructi

7、on 指示器对话框。（3）点击 ps_napp.img 窗口，图像窗口中出现一个关联框，同时打开局部放大窗口Viewer#2 。（ 4） 在 ps_napp.img 窗口左上角寻找框标点，在航空影像内定向窗口中点击PlaceImageFiducial 按钮，进入框标定位状态。（5）在 ps_napp.img 窗口或者 Viewer#2 窗口中的框标中心位置单击，输入第一个框标名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 4点位

8、置，该点的图像坐标（ImageX，ImageY ）显示在框标数据表中。（6）按顺时针方向重复步骤（4）和（ 5） ，直到其他三个框标点都输入到数据列表中位置。（7）在框标数据列表中输入该点的已知图像坐标（由航空影像销售商提供）：Point#FileXFilm Y1-106.000106.0002105.999105.9943105.998-105.9994-106.008-105.999当所有图像坐标都输入以后，Status 变为 Solved，同时软件自动计算误差（Error），表面内定向参数已经确定。这里误差值为0.0231（见下图 6） 。特别应注意其右上方的状态提示： Status:S

9、olved/Error:0.0231 （图 6） 。这意味着航空图像的内定向（Interior Orientation ）工作已经接近完成，内定向参数已经确定。如果误差 Error1.0000 ，说明定点不精确或有错误，需要重做。图 6 航空影像内定向对话框（定义框标位置后）再次单击 Toggle Image Fiducial Input 按钮，关闭局部放大窗口。由于在前面的步骤中选择了考虑地球曲率参数（Account For Earth，s Curvature） ，航空影像的外方位元素（Orientation Options）将不能设置外方位元素。下面进行投影参数（Projection ）设

10、置。第 5 步：设置投影参数图像正摄校正要求待校正航空像片与参考DEM 影像的投影一致，因此下面将按照DEM 投影信息进行投影参数的设置。在 CameraModel Properties 窗口中选择Projection 选项卡，进入投影设置窗口。选择Add/Change Projection，打开 Projection Chooser 对话框（图 7） ，单击自定义（ Custom）选项卡，定义下列投影参数。（1）投影类型（ Projection Type）为 UTM 。（2）参考椭球体（Spheroid Name）为 Clarke 1866。（3）基准面名称（Datum Name）为 NAD

11、27 。（4）UTM 投影分带（ UTM Zone）输入 11。（5）南北半球（ North to South）选择 North 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 5（6）单击 OK 按钮关闭 Projection Choose 对话框，返回Projection 标签窗口。（7）上述投影信息将显示当前地图投影参数（Currence ReferenceMap Projection）中。（8）进一步定义地图坐标单位（

12、Map Units） ：Meters。（9）单击 Apply 按钮。注意：此处默认坐标为Meters，如果 Apply 按钮处于未激活状态，可以在Map Units下拉列表中再次选择Meters 激活 Apply 按钮。图 7Projection Chooser 对话框（10）单击 SaveAs 按钮，打开Geometric Model Name 对话框。（11）确定文件名（File Name） ：geomodel.img 。（12）单击 Ok 按钮，关闭Geometric Model Name 对话框。说明：由于例子中的航空遥感图像是系统实例，不是我国领土范围内的图像，因而，投影参数没有按照

13、我国常用的投影类型进行选择设置。第 6 步：读取地面控制点读取控制点的目的是用于空间后方交会求解航片的外方位元素。由于有六个未知数，所以至少需要知道三个已知的地面控制点对，为了能够平差并有较好的精度，通常在像片四周读取 6 个或更多的地面控制点。具体步骤如下：（1）在 Geo Correction Tool 对话框中， 单击 GCP Editor 按钮， 打开 GCP Tool ReferenceSetup对话框。（2）在 Collect ReferencePoints From 选项中选择GCP File（.gcc） ，单击 OK 按钮，打开 ReferenceGCP File 对话框。（

14、3）选择 ps_camera.gcc，单击 OK 按钮关闭 ReferenceGCP File 对话框。屏幕上会产生一个局部放大对话框Viewer#2，同时在 Viewer#1 中出现对应的关连框。并打开GCP Tool对话框（图8） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 6图 8GCP Tool 对话框（4）在 GCP Tool 对话框中，单击Solve Geometric Model 图标，系统自动计算求解模型，

15、计算中误差（RMS） 、残差 （Residuals）及控制点X、Y 坐标值误差，见图9。图 9误差显示视窗（5）在相机模型属性（Camera Model Properties）窗口中，单击Save按钮保存结果。第 7 步：图像校正标定图像校正标定 （Calibration ）只是在原航空影像文件中将校正的数学模型以辅助信息的方式保存，而不进行重采样、不生成新文件。每当校正标定图像被使用时，像元的校正模型也必须被调用。 例如，当需要在窗口中显示校正图像的校正效果时，就可以在 Select Layer ToAdd 窗口中选择Orient image to map system，图像就会基于校正模型

16、快速（onthe fly ）重采样。图像校正标定的优点是使用磁盘空间少，并可以保持光盘特定不变。其主要缺点在于：如果校正数学模型很复杂的话，校正标定图像的全过程会明显减慢，所以，建议只在非常必要时才能使用图像校正标定。图像校正标定的具体过程如下：（1）在 Geo Correction Tools 对话框中， 单击 Calibrate Image 按钮，打开 CalibrateImage 对话框（图10） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - -

17、 - - - - - - 7图 10Calibrate Image 对话框（2）单击 OK 按钮，保存正射校正模式（文件名为Calibrate.gms） ，执行图像标定操作，关闭Geo Correction Tool 和与之对应的对话框，原始图像关闭。Ps_napp.img 被关闭之后在 Viewer 中以 Orient Image to Map System 选择项的 OFF 状态被再次打开。（3） 要对标定图像进行校正显示，需要将窗口中图像显示的Orient Image to Map System选项设为 ON 状态。即在Viewer 中选择 OpenLayer 按钮，打开SelectAd

18、d to Layer 对话框，选择 ps_napp.img，并且换到RasterOption 标签，选中Orient Image to Map System 复选框之后，单击 Ok 按钮，将显示校正后的图像。（ 4）在标定图像窗口中，可以单击Show Information 图标查看校正标定图像的标定信息，也可以在Image Info 窗口删除图像标定信息（Delete Map Model ） 。注意：图像一旦被标定，就不能够再进行正射处理，除非将校正标定信息删除，删除方法如前所述。第 8 步：航空图像重采样鉴于图像校正标定有一定的限制，所以一般情况下，都是直接进行图像的重采样，而不进行标定。

19、重采样是依据未校正图像像元值生成一幅校正图像的过程。校正影像中所有的波段都进行了重采样，且新产生的文件波段数和校正影像相同。由于标定存在前述的缺点，所以一般情况下，选择重采样而不进行标定。在前述步骤中已经完成航片的空间内、外方位元素求解，因此可以利用共线方程求解校正像元在原始图像上相应像点坐标，由于所求得的像点坐标不一定恰好落在原始图像的像元中心，为此该点的灰度值必须进行内插（即灰度重采样）之后方可赋值给校正图像的对应像元，其具体过程如下：（1）在 Geo Correction Tools 对话框中，单击Image Resample 按钮，打开重采样窗口，见图 11。（2）输出文件（ Outp

20、ut File）为 geomodel.img。（3）采样方法（ ResampleMethod）选择三次卷积插值法（Cubic Convolution ） ，该方法产生的图像比较平滑。（4）设置输出网格大小（Output Cell Sizes）为 X 值 10，Y 值 10。（5）选中忽略零值（Ignore Zero in Stats）复选框。（6）单击 OK 按钮执行重采样，结束航空影像正射校正。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 8图 11Resample视窗名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -