“斜”了的正射影像如何校正？
2022/09/26
1.正射影像
正射影像是具有正射投影性質(zhì)的遙感影像。原始遙感影像因成像時(shí)受傳感器內(nèi)部狀態(tài)變化（光學(xué)系統(tǒng)畸變、掃描系統(tǒng)非線性等）、外部狀態(tài)（如姿態(tài)變化）及地表狀況（如地球曲率、地形起伏）的影響，均有程度不同的畸變和失真。
通過(guò)對(duì)遙感影像的校正處理，在一定程度上限制了因地形起伏引起的投影誤差和傳感器內(nèi)外部狀態(tài)等誤差產(chǎn)生的像點(diǎn)位移，使正射影像能夠精確客觀的表示地物的形狀和空間位置。
2.正射校正
正射校正一般是通過(guò)在像片上選取一些地面控制點(diǎn)，并利用原來(lái)已經(jīng)獲取的該像片范圍內(nèi)的數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，對(duì)影像同時(shí)進(jìn)行傾斜改正和投影差改正，將影像重采樣成正射影像。將多個(gè)正射影像拼接鑲嵌在一起，并進(jìn)行色彩平衡處理后，按照一定范圍內(nèi)裁切出來(lái)的影像就是正射影像圖。
正射影像同時(shí)具有地形圖特性和影像特性，信息豐富，可作為GIS的數(shù)據(jù)源，從而豐富地理信息系統(tǒng)的表現(xiàn)形式。
3.校正原理
從攝影測(cè)量的角度，衛(wèi)星遙感影像可以看作是一個(gè)中心投影的結(jié)果，它必然會(huì)受到傳感器觀測(cè)角度和地面高程的影響，特別是在影像的邊緣，地面高程引起的視差更是不可忽視。在圖中，從衛(wèi)星S看到的地面點(diǎn)M，其坐標(biāo)應(yīng)為X；但是按照正向模型的計(jì)算，求得的坐標(biāo)則為X'。這里，由于高程h的影響，正向模型的計(jì)算誤將X'當(dāng)作是M的地面坐標(biāo)，而距離IX-X’l是由于高程h引起的視差。
正射校正的目的就是要消除這種由地面高程引起的視差，在數(shù)字高程模型（DEM）的幫助下，得到M點(diǎn)正確的位置坐標(biāo)X。
在正向模型計(jì)算時(shí)，得到地面坐標(biāo)X'的高程h‘’很容易，但得到M點(diǎn)即坐標(biāo)X的高程h卻很難。為此，在工程實(shí)現(xiàn)中采用了迭代算法的方式來(lái)求得M點(diǎn)的坐標(biāo)X。
4.校正方法
正射校正可以選擇的方法很多，主要包括嚴(yán)格物理模型和通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢煞N。嚴(yán)格物理模型以共線方程為代表，但是為獲得較高的精度需要已知傳感器的軌道參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)等；經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)用靈活，只要有足夠數(shù)量的控制點(diǎn)就可以獲得正射影像，但是其精度往往受到地形和控制點(diǎn)的限制。
①共線方程模型
共線方程是攝影測(cè)量里最基本的公式，是研究最多和使用最廣的空間幾何模型。共線方程校正法是建立在對(duì)傳感器成像時(shí)的位置和姿態(tài)進(jìn)行模擬和解算的基礎(chǔ)上的。由于其嚴(yán)格給出了成像瞬間物方空間和像方空間的幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以其幾何校正精度是認(rèn)為最高的。
共線方程模型的應(yīng)用分兩種情況：軌道參數(shù)及姿態(tài)參數(shù)已知和未知。因?yàn)楣簿€方程模型的嚴(yán)密特性，因此它在各種分辨率的遙感影像糾正中都適用。
②改進(jìn)型多項(xiàng)式模型
改進(jìn)型多項(xiàng)式的傳感器模型是一種簡(jiǎn)單的通用成像傳感器模型，其原理直觀明了，并且計(jì)算較為簡(jiǎn)單，特別是對(duì)地面相對(duì)平坦的情況，具有較好的精度。這種方法的基本思想是回避成像的幾何過(guò)程，而直接對(duì)影像的變形本身進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬、把遙感圖像的總體變形看做是平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、偏扭、彎曲，以及更高次的基本變形綜合作用的結(jié)果。
5.影像應(yīng)用
經(jīng)過(guò)校正的正射影像，可直接用于影像判讀、量測(cè)和專題制圖，為資源與環(huán)境調(diào)查研究服務(wù)，也可用于制作各種影像地圖和地圖更新。又或是進(jìn)行實(shí)景建模，用于洪水監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)、土地資源的監(jiān)測(cè)等。
正射影像實(shí)景建模，需要利用ContextCapture實(shí)景建模軟件。
ContextCapture 是一款可由簡(jiǎn)單的照片和/或點(diǎn)云自動(dòng)生成詳細(xì)三維實(shí)景模型的軟件。
ContextCapture 的高兼容性，能對(duì)各種對(duì)象各種數(shù)據(jù)源進(jìn)行精確無(wú)縫重建，從厘米級(jí)到公里級(jí)，從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠，生成的三維模型是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限精細(xì)的細(xì)節(jié)。
>>>軟件詳情：ContextCapture（CC）實(shí)景建模軟件
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