2ENVI高级图像预处理

ENVI高级图像预处理邓书斌

主要内容1、GLT几何校正 GLT几何校正 2、单景高分辨率影像的正射校正 3、影像自动配准

1、GLT几何校正GLT几何校正法利用输入的几何文件生成一个地理位置查 GLT几何校正法利用输入的几何文件生成一个地理位置查 找表文件( table,GLT), ),从该文件 找表文件(geographic lookup table,GLT),从该文件 中可以了解到某个初始像元在最终输出结果中实际的地理 位置。 位置。 地理位置查找表文件是一个二维图像文件， 地理位置查找表文件是一个二维图像文件，文件中所包含 两个波段：地理校正影像的行和列， 两个波段：地理校正影像的行和列，文件对应的灰度值表 示原始影像每个像素对应的地理位置坐标信息， 示原始影像每个像素对应的地理位置坐标信息，用有符号 整型储存， 整型储存，它的符号说明输出像元是对应于真实的输入像 还是由邻近像元生成的填实像元( pixel)。 元，还是由邻近像元生成的填实像元(infill pixel)。 符号为正时说明使用了真实的像元位置值； 符号为正时说明使用了真实的像元位置值；符号为负时说 明使用了邻近像元的位置值，值为0说明周围7 明使用了邻近像元的位置值，值为0说明周围7个象元内没 有邻近像元位置值。 有邻近像元位置值。

GLT校正风云三号气象卫星——安装补丁先安装ENVI的HDF5读取补丁， HDF5读取 先安装ENVI的HDF5读取补丁，“HDF5读取 ENVI 读取补丁 open_hdf5_event.sav” \open_hdf5_event.sav”将文件复制 到 …\ITT\IDL*\products\envi47\save_add下 ITT\IDL* products\envi47\save_add下 重新启动ENVI ENVI即可 重新启动ENVI即可

GLT校正风云三号气象卫星——打开文件选择：主菜单->FileFile选择：主菜单->File->Open External File->Gerneric Formats选择文件打开。 Formats->HDF5 ,选择文件打开。 文件中包含很多的信息，选择图像数据EV_RefSB EV_RefSB, 文件中包含很多的信息，选择图像数据EV_RefSB,在右边 可以预览。点击Import ENVI,加载到ENVI中的波段列 加载到ENVI 可以预览。点击Import to ENVI,加载到ENVI中的波段列 表中。同样的方法将定位文件打开(Latitude和 表中。同样的方法将定位文件打开(Latitude和 Longitude), Longitude),

GLT校正风云三号气象卫星——生成GLT文件 生成GLT文件 生成GLT 选择:主菜单->Map选择:主菜单->Map->Georeference from Input GeometryGeometry->Build GLT 在弹出的对话框中框， 波段选择经度longitude longitude信 在弹出的对话框中框，X波段选择经度longitude信 息文件， 波段选择纬度latitude信息文件。 latitude信息文件 息文件， Y波段选择纬度latitude信息文件。在接 下来弹出的对话框中填写输出GLT文件的投影信息。

GLT文件的投影信息 下来弹出的对话框中填写输出GLT文件的投影信息。 值得注意的是，由于X波段左边边缘为0 值得注意的是，由于X波段左边边缘为0值，因此有 必要对边缘进行掩膜处理， 必要对边缘进行掩膜处理，这里选择空间子集去掉 开始3个像素。 开始3个像素。 填写GLT输出参数，像元大小选择默认， GLT输出参数 填写GLT输出参数，像元大小选择默认，旋转角度 Rotation) 正上方为北), ),选择保存路径和 (Rotation)为0(正上方为北),选择保存路径和 文件名输出。 文件名输出。

GLT校正风云三号气象卫星——利用GLT文件几何校正影像 利用GLT GLT文件几何校正影像

选择:主菜单->Map选择:主菜单->Map->Georeference from Input GeometryGLT。 Geometry-> Georeference from GLT。在弹出对 话框中选择GLT文件和待校正文件，选择输出路 话框中选择GLT文件和待校正文件， GLT文件和待校正文件 径和文件名。 径和文件名。

GLT校正风云三号气象卫星——验证结果 验证结果利用ENVI下的SpetralTool利用ENVI下的Spetral->SPEAR Tool->Google Earth ENVI下的Spetral Bridge功能 将校正结果在Google Earth下叠加显 功能， Bridge功能，将校正结果在Google Earth下叠加显 可以看到校正结果和Google Earth完全重合 完全重合。 示，可以看到校正结果和Google Earth完全重合。

2、单景高分辨率影像的正射校正 2.1 影像正射校正 2.1 2.2 ENVI下的正射校正 2.2 ENVI下的正射校正

为什么要进行正射纠正?在卫星影像和航空影像中会有一些几何误差 误差主要由以下原因引起: 误差主要由以下原因引起:比例尺变化 传感器的姿态/ 传感器的姿态/方位 传感器的系统误差

正射纠正可以消除这些误差

比例尺变化在所有的摄影影像中都会发生房子的宽度 = 8m2 cm

比例尺为 1:4006 cm

比例尺为 1:133

影像的各处比例尺是不相同的

比例尺变化在影像的铅直方向也有同样的影响

房子的宽度是恒定的 (8m), 而在影像上的体现却各有 不同, 这说明各处的比例尺是变化的

传感器姿态/方位1 2 3

要进行三角测量，就要给定软件 计算或估计出的空间传感器的位 置和方位

推帚扫描透视中心——传感器的系统误 差数据是沿扫描线获取的， 数据是沿扫描线获取的，每条扫描线都有自己的 透视中心 每条扫描线的传感器位置和方向都不同 用多项式函数可以对每个透视中心和旋转角度进 行修正 多项式的次数越大要进行三角测量所需的地面控 制点(GCP) 制点(GCP)数目就越多 多项式的纠正只能针对分辨率比较低的卫星影像， 多项式的纠正只能针对分辨率比较低的卫星影像， 而对于高分辨率的卫星影像我们需要严格的物理 模型( d

im原数据 原数据) 模型(如，dim原数据)或者是有理函数多项式 进行模拟卫星参数( RPC参数 参数)。 进行模拟卫星参数(如RPC参数)。

三种之间建立关联影像空间 和 目标空间 的数学关联主要靠控制 点的测量x,yX,Y,Z #3

通过数学函数可以在这些值 间建立关联

目标X,Y,Z #2 #1 X,Y,ZGCP #1

X1, Y1, Z1

GCP #2 X2, Y2, Z2 GCP #3 X3, Y3, Z3

左 右 x1, y1 x1, y1 x2, y2 x2, y2 x3, y3 x3, y3

ENVI正射校正传感器 ALOS/PRISM ASTER CARTOSAT-1(P5) FORMOSAT-2 IKONOS OrbView-3 QuickBird WorldView-1 GeoEye-1 KOMPSAT-2 SPOT5 Level 1A and 1B RPC RPC RPC Pushbroom Sensor RPC RPC RPC RPC RPC RPC Pushbroom Sensor 模型 RPC文件 RPC文件 RPC文件 星历参数文件(METADATA.DIM) RPC文件(_rpc.txt) RPC文件(_metadata.pvl) RPC文件(.rpb) RPC文件(.rpb) \ \ 星历参数文件(METADATA.DIM) 文件