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ENVI 5.3 的正射校正

分类: 文章 • 2024-02-14 16:33:52

[ENVI] 正射校正

正射校正

原因

在卫星影像和航空影像中会有一些误差，误差主要原因：

  1. 比例尺变化
    ENVI 5.3 的正射校正
    ENVI 5.3 的正射校正

  2. 传感器的姿态/方位
    ENVI 5.3 的正射校正

  3. 传感器的系统误差（推帚扫描透视中心）
    ENVI 5.3 的正射校正

由于以上原因，影像中的像元的地理位置坐标与现实有所偏差。

使用条件

需要DEM文件，影像RPC信息（失去RPC信息需要Build RPC，请看本文最后一个内容自定义RPC文件）

RPC：Rational polynomial coefficient

适用于以下影像影像：

  • 分辨率较高（≤15米），且具有RPC文件或轨道参数的图像
  • 中等分辨率（如20米），影像覆盖区为山区，地形起伏较大。可以用正射校正以达到较高的精度要求

常见正射校正参数文件：
ENVI 5.3 的正射校正

RPC正射校正流程化工具

数据：DEM数据，GCPs可选，影像具有RPC信息

工具：[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Orthorectification]

  1. [RPC Orthorectionfication]。选择数据、DEM数据
  2. [GCPs]–>单击地图添加GCP，修改GCP属性。选择Adjustment
    [status]控制点类型：Adjustment控制点参与RPC模型进行调整，应用于正射纠正;Indepanent不参与调整RPC模型，只计算单个误差
    [GCPs]可以不设置，一些传感器的RPC已经很精确了

Classic中的正射校正工具

数据：DEM数据，GCPs（输入坐标形式），参考影像（未知对应坐标，可使用一幅参考影像），影像中具有RPC信息

工具：[Map]–>[Orthorectification]–>[传感器]–>[传感器 with Ground Control]–>选择[待纠正影像]

  1. OpenAs打开数据（待校正影像、基础影像、DEM数据）
  2. 为基础影像绑定DEM数据：[Avalialbe Bands List]–>右键[基础影像]–>[Edit Header]–>[Edit Attribute]–>[Associate DEM file]–>选择dem。完成后，十字丝查看像元时就有该像元的DEM信息
  3. 打开[待校正影像]
  4. [Map]–>[Orthorectification]–>[传感器]–>[传感器 with Ground Control]–>选择[待纠正影像]
    如果没有该影像的[传感器]，则选择[Generic RPC and RSm]：
  5. 选择控制点：两个十字丝移到对应位置，[基础影像]–>右键–>[Pixel Locator]打开十字丝信息–>[Export]导出到[Ground Control Points Selection]窗口–>[Add Point]

自动采集控制点的RPC正射校正

数据：待校正影像、参考影像、DEM数据、影像中具有RPC信息

缺点：不能指定输出影像的分辨率大小。实现自动采集控制点的RPC正射校正方法的指定分辨率大小：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wy1y.html

操作：

  1. 打开三幅影像
  2. [Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[RPC Orthorectification Using Reference Image]
  3. 相关参数：
    [DEM Is Height Above Ellipsoid]：DEM是椭球高，示例的DEM是平均高程，选取No
    [Grid Spacing]：像素间隔

精度查看：需要DEM

  1. [Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[RPC Orthorectification]–>选择[结果图像]、[DEM数据]
  2. [GCPs]–>打开自动生成的控制点文件，后可查看精度

自定义RPC文件图像正射校正

当我们数据的RPC信息丢失时，需要进行自定义RPC文件，然后进行正射校正。

使用ENVI打开影像–>右键–>[View Metadata]查看是否有RPC信息

自定义RPC需要的数据源：

  • 相机或传感器参数（内定向元素）
    ENVI 5.3 的正射校正
  • 地面控制点（推算外定向元素）

一般步骤：

  1. 内定向（Interior Orientation，只针对航空相片而言）：建立相机参数和航空像片之间的关系
    它将使用航片间的条状控制点、相机框标点和相机的焦距，来进行内定向
  2. 外定向（Exterior Orientation）：将把航片或卫片上的地物点同实际已知的地面位置（地理坐标）和高程联系起来
    通过选取地面控制点，输入相应的地理坐标，来进行外定向
  3. 使用DEM进行正射校正：将对航片和卫片进行真正的正射校正
    校正过程中将使用定向文件、卫星位置参数，以及共线方程（collinearity equations）。
    共线方程式由以上两步，并利用DEM共同建立生成的。

操作：


  1. [Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[Build RPCs]
  2. 设置Camera Model，可参考ENVI帮助文档，查看影像传感器的信息
  3. 选择GCPs
  4. 完成后，实现往影像中加入RPC元数据
  5. 按以上步骤来进行正射校正




正射校正

原因

在卫星影像和航空影像中会有一些误差，误差主要原因：

  1. 比例尺变化
    ENVI 5.3 的正射校正
    ENVI 5.3 的正射校正

  2. 传感器的姿态/方位
    ENVI 5.3 的正射校正

  3. 传感器的系统误差（推帚扫描透视中心）
    ENVI 5.3 的正射校正

由于以上原因，影像中的像元的地理位置坐标与现实有所偏差。

使用条件

需要DEM文件，影像RPC信息（失去RPC信息需要Build RPC，请看本文最后一个内容自定义RPC文件）

RPC：Rational polynomial coefficient

适用于以下影像影像：

  • 分辨率较高（≤15米），且具有RPC文件或轨道参数的图像
  • 中等分辨率（如20米），影像覆盖区为山区，地形起伏较大。可以用正射校正以达到较高的精度要求

常见正射校正参数文件：
ENVI 5.3 的正射校正

RPC正射校正流程化工具

数据：DEM数据，GCPs可选，影像具有RPC信息

工具：[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Orthorectification]

  1. [RPC Orthorectionfication]。选择数据、DEM数据
  2. [GCPs]–>单击地图添加GCP，修改GCP属性。选择Adjustment
    [status]控制点类型：Adjustment控制点参与RPC模型进行调整，应用于正射纠正;Indepanent不参与调整RPC模型，只计算单个误差
    [GCPs]可以不设置，一些传感器的RPC已经很精确了

Classic中的正射校正工具

数据：DEM数据，GCPs（输入坐标形式），参考影像（未知对应坐标，可使用一幅参考影像），影像中具有RPC信息

工具：[Map]–>[Orthorectification]–>[传感器]–>[传感器 with Ground Control]–>选择[待纠正影像]

  1. OpenAs打开数据（待校正影像、基础影像、DEM数据）
  2. 为基础影像绑定DEM数据：[Avalialbe Bands List]–>右键[基础影像]–>[Edit Header]–>[Edit Attribute]–>[Associate DEM file]–>选择dem。完成后，十字丝查看像元时就有该像元的DEM信息
  3. 打开[待校正影像]
  4. [Map]–>[Orthorectification]–>[传感器]–>[传感器 with Ground Control]–>选择[待纠正影像]
    如果没有该影像的[传感器]，则选择[Generic RPC and RSm]：
  5. 选择控制点：两个十字丝移到对应位置，[基础影像]–>右键–>[Pixel Locator]打开十字丝信息–>[Export]导出到[Ground Control Points Selection]窗口–>[Add Point]

自动采集控制点的RPC正射校正

数据：待校正影像、参考影像、DEM数据、影像中具有RPC信息

缺点：不能指定输出影像的分辨率大小。实现自动采集控制点的RPC正射校正方法的指定分辨率大小：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wy1y.html

操作：

  1. 打开三幅影像
  2. [Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[RPC Orthorectification Using Reference Image]
  3. 相关参数：
    [DEM Is Height Above Ellipsoid]：DEM是椭球高，示例的DEM是平均高程，选取No
    [Grid Spacing]：像素间隔

精度查看：需要DEM

  1. [Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[RPC Orthorectification]–>选择[结果图像]、[DEM数据]
  2. [GCPs]–>打开自动生成的控制点文件，后可查看精度

自定义RPC文件图像正射校正

当我们数据的RPC信息丢失时，需要进行自定义RPC文件，然后进行正射校正。

使用ENVI打开影像–>右键–>[View Metadata]查看是否有RPC信息

自定义RPC需要的数据源：

  • 相机或传感器参数（内定向元素）
    ENVI 5.3 的正射校正
  • 地面控制点（推算外定向元素）

一般步骤：

  1. 内定向（Interior Orientation，只针对航空相片而言）：建立相机参数和航空像片之间的关系
    它将使用航片间的条状控制点、相机框标点和相机的焦距，来进行内定向
  2. 外定向（Exterior Orientation）：将把航片或卫片上的地物点同实际已知的地面位置（地理坐标）和高程联系起来
    通过选取地面控制点，输入相应的地理坐标，来进行外定向
  3. 使用DEM进行正射校正：将对航片和卫片进行真正的正射校正
    校正过程中将使用定向文件、卫星位置参数，以及共线方程（collinearity equations）。
    共线方程式由以上两步，并利用DEM共同建立生成的。

操作：


  1. [Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Orthorectification]–>[Build RPCs]
  2. 设置Camera Model，可参考ENVI帮助文档，查看影像传感器的信息
  3. 选择GCPs
  4. 完成后，实现往影像中加入RPC元数据
  5. 按以上步骤来进行正射校正

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