像片纠正与正射影像图.pptx

9-1 9-1 像片纠正的概念与分类像片纠正的概念与分类一、像片平面图与像片纠正的概念一、像片平面图与像片纠正的概念 像片平面图或正射影像图是地图的一种，它是像片平面图或正射影像图是地图的一种，它是用用相当于正射投影的航摄像片上的影像相当于正射投影的航摄像片上的影像表示地物的表示地物的形状和平面位置。形状和平面位置。利用中心投影的航摄像片编制像片平面图或正利用中心投影的航摄像片编制像片平面图或正射影像图，是射影像图，是将中心投影转变为正射投影将中心投影转变为正射投影的问题。的问题。当像片水平且地面为水平的情况下，航摄像片就相当像片水平且地面为水平的情况下，航摄像片就相当于该地区比例尺为当于该地区比例尺为1 1：M(=f/H)M(=f/H)的像片平面图。的像片平面图。9-1 9-1 像片纠正的概念与分类像片纠正的概念与分类 实际上，航空摄影时，不能保持像片严格水平，实际上，航空摄影时，不能保持像片严格水平，而且地图也不可能是水平面，致使像片上的构像产生而且地图也不可能是水平面，致使像片上的构像产生像点位移，图形变形以及比例尺不一致。像点位移，图形变形以及比例尺不一致。1、若对原始的航摄像片进行处理，若对原始的航摄像片进行处理，即用某些光学投即用某些光学投影的仪器进行投影变换影的仪器进行投影变换，使变换后得到的影像相当于，使变换后得到的影像相当于航摄仪物镜主光轴航摄仪物镜主光轴在铅垂位置摄影的水平像片在铅垂位置摄影的水平像片，同时，同时改化改化制图的比例尺制图的比例尺，这种作业过程称为像片纠正。，这种作业过程称为像片纠正。2、应用计算机按相应的数学关系式解算、应用计算机按相应的数学关系式解算，从原始非，从原始非正射的数字影像获取数字正射影像，这种作业过程称正射的数字影像获取数字正射影像，这种作业过程称为像片纠正。为像片纠正。一、像片平面图与像片纠正的概念一、像片平面图与像片纠正的概念9-1 9-1 像片纠正的概念与分类像片纠正的概念与分类二、像片纠正方法分类二、像片纠正方法分类1 1、光学机械纠正法；、光学机械纠正法；2 2、光学微分纠正法；、光学微分纠正法；3 3、数字微分纠正法。、数字微分纠正法。根据根据已知影像的内定向参数和外方位元素及数字已知影像的内定向参数和外方位元素及数字高程模型高程模型，按一定的数学模型用控制点解算，从原始，按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域影像化为很多微小的区域，如可为一个像元大小的区，如可为一个像元大小的区域，逐一进行纠正。这种域，逐一进行纠正。这种直接利用计算机对数字影像直接利用计算机对数字影像进行逐个像元的微分纠正，称为数字微分纠正进行逐个像元的微分纠正，称为数字微分纠正。9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本概念基本概念 1、正射投影技术 对丘陵地和山地的图像进行变换，使之成为具有规定比例尺的正射像片的技术，称为正射投影技术。该技术又称为微分纠正。该技术又称为微分纠正。9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本概念基本概念 1、正射投影技术 消除了倾斜误差和投影误差具有统一比例尺的影像。利用正射投影技术得到的影像。利用正射投影技术得到的影像。2、正射影像9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本概念基本概念 1、正射投影技术 根据有关的参数与数字地面模型，根据有关的参数与数字地面模型，利用相利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，故叫做数字微分纠正。故叫做数字微分纠正。2、正射影像 3、数字微分纠正9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本概念基本概念 1 1、正射投影技术、正射投影技术 将航空摄影正射影像或航天遥感正射影像将航空摄影正射影像或航天遥感正射影像与重要的地形要素符号及注记叠置与重要的地形要素符号及注记叠置，并按相应，并按相应的地图分幅标准分幅，以数字形式表达的地图。的地图分幅标准分幅，以数字形式表达的地图。2 2、正射影像、正射影像 3 3、数字微分纠正、数字微分纠正 4 4、数字正射影像地图、数字正射影像地图9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本原理基本原理原始影像原始影像正射影像正射影像取灰度取灰度1、间接法、间接法 由纠正后的像点由纠正后的像点P P出发，出发，根据像片的内、外方位根据像片的内、外方位元素及元素及P P点的高程点的高程反求其在原始图像上相应像点反求其在原始图像上相应像点p p的的坐标，经内插出坐标，经内插出p p的灰度值后，的灰度值后，再将灰度值赋给再将灰度值赋给P P，这种方法称为反解法（间接法）。这种方法称为反解法（间接法）。9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本原理基本原理原始影像原始影像正射影像正射影像送灰度送灰度2、直接法、直接法 由原始图像上的像点由原始图像上的像点p p的坐标解求出纠正后图像的坐标解求出纠正后图像上相应纠正点上相应纠正点P P的坐标，并将原始图像上的像点的坐标，并将原始图像上的像点p p的的灰度值赋给纠正点灰度值赋给纠正点P P，这种方法称为正解法（直接法），这种方法称为正解法（直接法）。9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正一、基本原理基本原理原始影像原始影像正射影像正射影像3、直接法与间接法的比较、直接法与间接法的比较计算计算(x,y,Z)(X,Y)(Z)(x,y)(X,Y,Z)直接法直接法间接法间接法灰灰度度赋赋值值取灰度取灰度送灰度送灰度9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正二、反解法（间接法）数字微分纠正反解法（间接法）数字微分纠正 1 1、计算地面点坐标、计算地面点坐标9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正二、反解法（间接法）数字微分纠正反解法（间接法）数字微分纠正 1 1、计算地面点坐标、计算地面点坐标 2 2、计算像点坐标、计算像点坐标9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正二、反解法（间接法）数字微分纠正反解法（间接法）数字微分纠正 3 3、灰度内插、灰度内插 1 1、计算地面点坐标、计算地面点坐标 2 2、计算像点坐标、计算像点坐标9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正二、反解法（间接法）数字微分纠正反解法（间接法）数字微分纠正 3 3、灰度内插、灰度内插 1 1、计算地面点坐标、计算地面点坐标 2 2、计算像点坐标、计算像点坐标 4 4、灰度赋值、灰度赋值9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正 三、正解法（直接法）数字微分纠正正解法（直接法）数字微分纠正 正解法数字微分纠正是从原始图像出发，正解法数字微分纠正是从原始图像出发，将将原始图像上逐个像素原始图像上逐个像素用正解公式解求纠正后用正解公式解求纠正后的像点坐标。的像点坐标。因为在纠正后的图像上所得到的因为在纠正后的图像上所得到的纠正像点纠正像点是非规则排列的是非规则排列的，有的像素内可能，有的像素内可能出现出现“空白空白”，而有的像素可能，而有的像素可能出现重复出现重复，因此很难实现，因此很难实现纠正影像的灰度内插并获得规则排列的数字影纠正影像的灰度内插并获得规则排列的数字影像。像。所以，数字纠正一般采用反解法。所以，数字纠正一般采用反解法。反解法纠正中，点元素的解算比较复杂，一般不逐一像元进行，而是分块进行。即把像片分成若干个矩形（一般为正方形）块，每块四个角点的对应坐标进行严格解算，而每块中其他各像元的对应坐标由四个角点的对应坐标内插获得。9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正四、数字微分纠正实际解法数字微分纠正实际解法原始影像原始影像正射影像正射影像取灰度取灰度9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正四、数字微分纠正实际解法数字微分纠正实际解法9-2 9-2 数字微分纠正数字微分纠正四、数字微分纠正实际解法数字微分纠正实际解法1（0，0）2（n，0)3（n，n)4（0，n)9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的概念数字正射影像图的概念 数字正射影像图（数字正射影像图（Digital Orthophoto MapDigital Orthophoto Map）是以是以航摄像片或遥感影像航摄像片或遥感影像为基础，经扫描处理并经为基础，经扫描处理并经逐个像元进行逐个像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌辐射改正、微分纠正和镶嵌，按照地，按照地形图范围形图范围裁剪成的影像数据裁剪成的影像数据，并将地形要素的信息，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓整饰等形式以符号、线画、注记、公里格网、图廓整饰等形式填加到该影像平面上，填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的形成以栅格数据形式存储的影像数据库影像数据库，它具有地形图的几何精度和影像特征。，它具有地形图的几何精度和影像特征。9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法一、正射影像的拼接与色调调整正射影像的拼接与色调调整 1 1、正射影像的拼接、正射影像的拼接 拼接线的选择拼接线的选择9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法一、正射影像的拼接与色调调整正射影像的拼接与色调调整 1 1、正射影像的拼接、正射影像的拼接 拼接线的选择拼接线的选择9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法一、正射影像的拼接与色调调整正射影像的拼接与色调调整 沿拼接线裁剪沿拼接线裁剪 1 1、正射影像的拼接、正射影像的拼接 拼接线的选择拼接线的选择9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法一、正射影像的拼接与色调调整正射影像的拼接与色调调整 沿拼接线拼接沿拼接线拼接 要求：拼接线两边无几何错位要求：拼接线两边无几何错位 沿拼接线裁剪沿拼接线裁剪 1 1、正射影像的拼接、正射影像的拼接 拼接线的选择拼接线的选择9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法一、正射影像的拼接与色调调整正射影像的拼接与色调调整 1 1、正射影像的拼接、正射影像的拼接 用匀光技术消除同一幅图内多个影像之间用匀光技术消除同一幅图内多个影像之间和同一影像内部的色调差别，使得拼接后的影和同一影像内部的色调差别，使得拼接后的影像色调均匀一致。像色调均匀一致。2 2、色调调整、色调调整9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法原始影像数据空三数据影像纠正镶嵌符号库汉字库数字地形图DEM数据数字影像地图图幅拼接影像地图编辑影像胶片输出编辑分版胶片输出电子影像图像片影像地图纸质影像地图正射影像原始影像数据空三数据影像纠正镶嵌符号库汉字库数字地形图DEM数据数字影像地图图幅拼接影像地图编辑影像胶片输出编辑分版胶片输出电子影像图像片影像地图纸质影像地图正射影像航空像片航天像片图像数据现有地图数字调绘野外数字测图控制数据数字化等高线数字化数字空三等高线转换DEM基本高程样图数字转绘数字测图、DEMDEM编辑图幅拼接地形图编辑纸质地形图电子地形图地形数据DEM空三数据原始影像数字影像数字影像数字影像数字影像地地地地图生产数据流程图图生产数据流程图图生产数据流程图图生产数据流程图成果表示成果表示成果表示成果表示信息处理信息处理信息处理信息处理信息获取信息获取信息获取信息获取原始影像数据空三数据影像纠正镶嵌符号库汉字库数字地形图DEM数据数字影像地图图幅拼接影像地图编辑影像胶片输出编辑分版胶片输出电子影像图像片影像地图纸质影像地图正射影像原始影像数据空三数据影像纠正镶嵌符号库汉字库数字地形图DEM数据数字影像地图图幅拼接影像地图编辑影像胶片输出编辑分版胶片输出电子影像图像片影像地图纸质影像地图正射影像原始影像数据空三数据影像纠正镶嵌符号库汉字库数字地形图DEM数据数字影像地图图幅拼接影像地图编辑影像胶片输出编辑分版胶片输出电子影像图像片影像地图纸质影像地图正射影像传统正射影像和真正射影像传统正射影像和真正射影像9-3 9-3 数字正射影像图的制作方法数字正射影像图的制作方法其制作方法主要有三种：v全数字摄影测量方法v单片数字微分纠正v正射影像图扫描