21. Геометрическая коррекция спутниковых изображений

Причинами геометрических искажений спутниковых изображений является:

1. Кривизна поверхности земли

2. Отклонение оптической оси камеры от надирного (отвесного) луча

3. Вращение земли

4. Траектория движения носителя

и т.д.

Для осуществления геометрической коррекции производится следующая операция.

Пусть система координат x,y соответствует спутниковому изображению, а система координат u,v – карте. {u_k=f(x_k,y_k);; {v_k=g(x_k,y_k); (1)

Требуется найти такое преобразование, устанавливающее соотвествие k-го пиксела на изображении и геодезическими координатами данной точки поверхности.

Так как вид функций f и g заранее неизвестен, применяется полиномиальная аппроксимация. Обычно используют полиномы 2й степени.

u_k=a₀+a₁x_k+a₂y_k+a₃x_ky_k+a₄x_k²+a₅y_k²;

v_k=b₀+b₁x_k+b₂y_k+b₃x_ky_k+b₄x_k²+b₅y_k²;

Коэффициенты a0, b0 отвечают за сдвиг изображения по осям; a1,b1,a2,b2 – за линейное изменение масштаба по осям x,y; a3,b3 – за вращение изображения; a4,b4,a5,b5 – за нелинейные изменения масштаба.

Коэффициенты находятся из решения системы (1), для этого на снимке и на карте отыскивают одинаковые точки и их координаты подставляются в уравнение.

Для решения полиномов с 12 неизвестных нам нужно 6 точек (по 2 переменные на точку).

22. Радиометрическая и атмосферная коррекция ддз.

5.2.2 Радиометрическая коррекция.

За время функционирования спутников на орбите измерительная аппаратура деградирует под воздействием внешних факторов.

Для производства радиометрической коррекции наблюдаются одни и те же тестовые объекты на земле, и текущая интенсивность излучения сравнивается с результатами предыдущих измерений.

Корректирующие коэффициенты определяются путем статистической обработки, ежемесячно обновляется и вводятся поправка в показания датчиков и сканеров.

+5.2.3 Атмосферная коррекция.

Кроме солнечного излучения, отраженного и рассеянного поверхностью, сканеры спутника принимают солнечное излучение на молекулах газа и аэрозолях, находящихся в атмосфере. Рассеяние в атмосфере приводит к дополнительной засветке, которая, в свою очередь приводит к ошибкам при обработке снимков. Существует много методов учета состояния атмосферы, однако их нельзя считать абсолютно достоверными, так как они не учитывают изменения всех факторов.

23. Контрастирование изображения

Под контрастом понимают разность максимального и минимального значения яркости. Путем цифровой обработки контраст можно повысить, изменяя яркость f каждого элемента изображения и увеличивая диапазон яркостей.

1) Линейная растяжка гистограмм.

Процедуру изменения гистограммы можно характеризовать как попиксельное преобразование входной яркости f. При линейной растяжке уровнем исходного изображения, лежащем в интервале [fmin,fmax] присваиваются новые значения так, чтобы охватить весь возможный интервал яркости [0,255]

g_i=c+d*f_i; где fi – старое значение яркости, gi – новое значения яркости, d – коэффициент.

Картинка: растяжка гистограммы.

2) Нормализация гистограммы.

При нормализации гистограммы на весь максимальный интервал уровней яркости [0,255] растягивается не вся гистограмма [f_min,f_max], а только её наиболее интенсивный участок, исключая из представления малоинформативные «хвосты».

Картинка: растяжка гистограммы, но при этом «хвосты» обрезаются.

3) Выравнивание гистограммы.

Выравнивание гистограммы, это такое преобразование, при котором все уровни яркости приобретают одинаковую частоту.

Расстояние delta_f между дискретными уровнями яркости одинакого, но на каждый уровень приходится разное количество пикселей. При эквализации delta_gi!= delta_gi+1; но при этом количество пикселей на каждом уровне одинакого.

Картинка: гистограмма - ровная линия.