PIE-Basic 正射校正

1.功能概述

正射校正是对图像空间和几何畸变进行校正生成多中心投影平面正射图像的处理过程。它除了能纠正一般系统因素产生的几何畸变外，还可以消除地形引起的几何畸变。

从实现过程看，是指采用星历参数、适当数量的控制点及DEM，通过严格物理模型或有理多项式模型，对原始图像进行几何校正以消除相机外方位元素和地形起伏引起的变形。

正射校正前 正射校正后

 

1、图像具有较高精度，可满足遥感测图与底图更新的需要。

2、保证同一地物在不同传感器、不同光谱范围及不同成像时间的各种图像数据上地理位置的准确性，能够进行计算机自动分类、地物特征的变化监测等应用处理。

1. 对图像信息进行分析，制作满足测量和定位要求的各类遥感专题图。

 

2.基本概念

共线方程→物理模型

影像+GCP（XYZ）+DEM，基于卫星轨道、摄影测量、测地学和地图学理论，模型反映了影像获取时的几何物理状态，用来纠正由于卫星、传感器、地球和地图投影引起的变形。需较少控制点，精度高。

多项式→有理多项式

影像+GCP（XYZ）+DEM+RPC，采用了多项式转换系数，RPC是相机物理模型的模拟表示，用来描述像方空间和物方空间的关系，同时考虑了地面的高程信息，可用于正射校正。需适量控制点，通常用此模型纠正卫星影像。

 

无控正射：根据影像的RPC参数文件及DEM数据进行定位和正射校正，校正精度取决于RPC文件的定位精度和DEM的精度。

有控正射：利用已有控制点或根据基准影像选取的控制点，以及影像的RPC参数文件和DEM数据进行正射校正。校正精度更高，精度与控制点精度、DEM精度、影像分辨率有关。

传感器	模型	文件
IKONOS	RPC	RPC文件（_rpc.txt）
QuickBird	RPC	RPC文件（.rpb）
WorldView	RPC	RPC文件（.rpb）
GeoEye	RPC
SPOT	Pushbroom Sensor	星历参数文件（METADATA.DIM）
Pleiades	Pushbroom Sensor	星历参数文件（METADATA.DIM）
KOMPSAT-2、3	RPC
高分一号	RPC	RPC文件（.rpb）
高分二号	RPC	RPC文件（.rpb）
高分六号	RPC	RPC文件（.rpb）
资源三号	RPC	RPC文件（.rpb）
天绘一号	RPC	RPC文件（.rpc）
高景一号	RPC	RPC文件（.rpb）
北京二号	RPC	RPC文件（_rpc.txt）

 

3.有控正射操作

使用数据：

选用一景重庆地区的GF2影像作为待校正原始图像，及对应区域的基准影像、DEM数据。

序号	数据名称	数据说明
1	GF2_PMS1_E108.7_N31.5_20190817_L1A0004188017-MSS1	待配准的影像数据
2	DEM	90m分辨率DEM数据
3	重庆基准2m	2m分辨率基准影像

 

影像配准：

打开PIE-Basic软件，选择菜单栏【影像预处理】à【几何校正】à【影像配准】， 打开"影像配准" 界面， 加载影像：

 

正射校正：

控制点选取完成后点击影像配准界面上的【校正】à【正射校正】，打开"正射校正"对话框，如图所示：

• 设置DEM：设置待校正影像的高程，无DEM数据时可以将高程设置为常值，有DEM数据时可输入与影像对应的DEM数据文件；
• 设置参数：选择输出影像的采样模式及输出影像的X分辨率、Y分辨率；
• 输出信息：选择输出结果的保存路径、名称以及投影信息。

 

结果分析：

在软件中加载有控正射校正结果与基准影像，使用菜单栏【常用功能】à【卷帘】工具，以卷帘的方式查看有控正射校正的精度。

 

4.无控正射操作

使用数据：

选用一景重庆地区的GF2多光谱影像作为待校正原始图像及对应区域的DEM数据。

序号	数据名称	数据说明
1	GF2_PMS1_E108.7_N31.5_20190817_L1A0004188017-MSS1	待配准的影像数据
2	DEM	90m分辨率DEM数据

 

正射校正：

点击软件主界面上的【图像预处理】à【几何校正】à【正射校正】，打开"正射校正"对话框。

• 输入文件：输入待处理的影像文件；
• RPC系数文件：输入卫星自带的RPC系数文件；
• 控制点文件：输入地面控制点文件；若没有控制点文件，则不输入，进行无控制点的正射校正；
• 输出文件：设置输出文件的路径及文件名；
• 投影设置：设置输出文件的投影方式；
• 数值高程设置：设置常值或者加载DEM文件；
• 输出设置：设置输出影像的重采样方法和X，Y分辨率。

 

结果分析：

在软件中加载无控正射校正结果与原始影像，对比影像的变化。

原始影像

无控正射影像