文档介绍：成像光谱影像几何校正方法研究及软件实现王潇,赵冬,方俊永,孙韬,郑兰芬,童庆禧扫成像技术,既可获取测量对象的图像又能获得图像上任意像元的光谱曲线。然而成像光素影响,都可能使获取影像产生几何形变。因此,将无法利用建立严格纠正模型的方式解泄蒲г阂8杏τ醚芯克8锌蒲Ч抑氐闶笛槭遥本泄蒲г貉芯可海本摘要:本文针对地面成像光谱仪成像过程中存在的几何畸变问题,分析了畸变产生的主要原因,并基于多项式纠正原理,设计了地面成像光谱仪影像几何校正的处理流程。基于平台,实现了相应的软件功能。最后利用地面光谱仪获取数据进行了实验,取得了良好的畸变纠正效果。关键词:地面成像光谱仪几何畸变多项式纠正控制点最小二乘引言地面成像光谱仪捎媒蛊矫嫣讲馄靼学器件结构的复杂性,使得获取的图像产生了一定的几何畸变,需要对其进行几何纠正。图像的几何纠正的原理是实现原始影像到畸变纠正影像之间的几何变换。其关键问题是确定原始影像和纠正后影像的几何变换数学模型⋯。在摄影条件良好的情况下,可利用标定相机参数和共线方程,精确建立两幅影像的几何变换关系幢’。然而某些情况下,受多种因素的影响,往往无法精确描述几何畸变模型,此时可利用控制场的控制点姆绞剑过建立整体映射函数,解算相应的参数来进行畸变校正曙一一本文针对影像几何变形产生的主要原因,设计并实现了影像几何校正的完整流程及软件功能。利用自主设计的室内控制场,获取控制点影像,并量测控制点相对坐标;利用控制点像方一物方坐标一一对应关系,带入多项式几何校正模型,解求模型变形系数;根据多项式模型,结合变形系数,对影像进行几何校正,从而得到结果影像。本文基于平台,实现了控制点影像的坐标获取、基于最小二乘的多项式模型系数解算、影像重采样等几何校正的完整流程,取得了良好的校正结果。影像几何畸变校正芑袢「呖占浞直媛省高光谱分辨率的影像立方体数据,主要用于对植被、土壤、水体和部分地质矿物进行地面成像光谱探测。仪器采用焦平面探测器摆扫成像技术,光线经成像镜头、狭缝、准直镜、色散器件以及会聚镜等光学器件而成像,这些器件极其微小的误差都将造成获取影像相应程度的畸变。同时,在拍摄过程申,受到拍摄环境、拍摄角度、仪器摆扫的轻微抖动等因求畸变校正的影像。,
嘲骸浚瑉三:钆】其中,,为物方坐标,,为像方坐标,解求產%⋯籸这种情况下,无法利用经过精确标定的相机参数及共线方程的方式来建立严格纠正数学模型,应选择将多种影响因素综合考虑的方式,直接建立校正影像和原始影像间的变换关系。影像几何畸变校正原理多项式纠正的原理为,无论图像是由于哪些因素引起的几何畸变,综合的认为其变形规律近似的认为是由平移、缩放、旋转、放射、偏扭、弯曲等基本形变的合成。建立带参数表达的纠正多项式,利用控制点的物方坐标及图像坐标,解求多项式系数。将纠正多项式应用于整幅图像,对图像逐像素进行纠正,得到畸变校正后的图像。多项式纠正原理十分适合由复合因素引起的图像几何畸变的校正。其表达式为叉个未知数。此时,为了增加多余观测量,利用平差原理提高求解精度,至少应获取个控制点。这里采用最小二乘平差的解算方式,具体过程如下哺根据公式闪谐鑫蟛罘匠淌剑其中⋯口欲使矿,,可得:将控制点坐标代入,求得炊嘞钍较凳影像畸变纠正算法流程:地面成像光谱仪具有龀上癫ǘ危媚骋坏ゲǘ谓屑负涡U笛椋ḿ扑愕出的几何校正参数应用到其他波段中,最终获得校正后图像