文档介绍：第三章预处理
第一节辐射校正
(Radiometric correction )
辐射畸变: 利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量时,从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的。在实际测量时,传感器本身、大气辐射、太阳高度以及地形等因素都会引起光谱亮度的失真。这种失真称为辐射畸变。
辐射校正:这种消除图像数据中依附在辐射亮度里的各种失真的过程称为辐射校正。
完整的辐射校正包括遥感器校正、大气校正,以及太阳高度和地形校正。
影响辐射畸变的因素:
传感器本身的影响:导致图像不均匀。
大气对辐射的影响:导致图像模糊失真,造成图像的分辨率和对比度相对下降。
太阳高度对辐射的影响:导致图像上产生阴影压盖其他地物影像,从而影响了遥感图像的定量分析和自动识别。
地形起伏对辐射的影响:导致同类地物灰度不一致的现象。
其他原因对辐射的影响:导致不正常的条纹和斑点。
(检测器特性的差别、干扰、故障等)
Striping mon in early Landsat MSS data due to variations and drift in the response over time of the six MSS detectors.
The 'drift' was different for each of the six detectors, causing the same brightness to be represented differently by each detector.
The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each other
Dropped lines occur when there are systems errors which result in missing or defective data along a scan line.
Dropped lines are normally 'corrected' by replacing the line with the pixel values in the line above or below, or with the average of the two.
一、传感器校准(系统辐射校正)
(一)光学摄影机内部辐射误差校正
光学摄影机内部辐射误差主要是由镜头中心和边缘的透射光的强度不一致造成的,它使得在图像上不同位置的同一类地物有不同的灰度值,如航空像片时常边缘较暗就是因此形成的。设原始图像灰度值为g,校正后的图像灰度值为g’则有
g’=g/cosθ
式中,θ为像点成像时光线与主光轴夹角。
(二)光电扫描仪内部辐射误差的校正
光电扫描仪的内部辐射误差主要有二类:一类是光电转换误差;另一类是探测器增益变化引起的误差。通常采用楔校准处理方法加以消除。现在以陆地卫星可见光波段为例,校准模型:
二、大气校正
所谓大气校正就是指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过程。
大气影响的定量分析:大气的主要影响是减少了图像的对比度,使原始信号和背景信号都增加了因子,图像质量下降。
大气影响的粗略校正:通过简单的方法去掉程辐射度(散射光直接进入传感器的那部分),从而改善图像质量。
直方图最小值去除法
回归分析法
校正的方法是将波段b中每个像元的亮度值减去a,来改善图像,去掉程辐射。
前提假设:大气散射的影响主要在短波波段,红外波段中清洁的水体几乎不受影响,反射率值应当为0。由于散射影响,而使得水体的反射率不等于0,推定是由于受到了天空辐射项的影响。
(一)回归分析法
由于大气散射主要影响短波部分,波长较长的波段几乎不受影响,因此可用其校正其他波段数据。作法如下:在不受大气影响的波段(如TM5)和待校正的某一波段图像中,选择由最亮至最暗的一系列目标,将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析。例如,用TM1波段与TM5波段比较,作出回归直线图,