【ENVI入门系列】06.自定义RPC文件图像正射校正 |
您所在的位置:网站首页 › generic reference例子 › 【ENVI入门系列】06.自定义RPC文件图像正射校正 |
版权声明:本教程涉及到的数据仅练习使用,禁止用于商业用途。 目录 自定义RPC文件图像正射校正 1. 概述 2. 详细操作步骤 2.1 打开数据 2.2 设置相机参数(内定向) 2.3 外定向 2.4 正射校正 1. 概述 航空影像(框幅式和数码)和丢失RPC参数的卫星影像数据可以根据相机参数、传感器参数、外方位元素和地面控制点进行RPC文件的构建,从而实现RPC正射校正。ENVI的自定义RPC工具支持的数据包括扫描的框幅式航空相片、框幅中心投影的航空数码相片(如Vexcel UltraCamD)、线中心投影的航空数码相片(如ADS40)以及推扫式卫星(如ALOS PRISM/AVINIR, ASTER, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, GeoEye-1, IKONOS, IRS-C, KOMPSAT-2, MOMS, QuickBird, WorldView-1, SPOT)。自定义RPC文件正射校正一般步骤为: (1) 内定向(Interior Orientation,只针对航空相片而言)——内定向将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)——外定向将把航片或者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) 使用数字高程模型(DEM)进行正射校正——这一步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)。共线方程是由以上两步,并利用数字高程模型(DEM)共同建立生成的。 本课程以一副丢失DIM文件的SPOT4全色影像为例,学习自定义RPC文件正射校正的操作过程。数据情况如下表。 表1.1 练习数据情况 文件 说明 spot_pan.tif 丢失DIM文件的SPOT4全色影像 Dem.img(以及.hdr) DEM数据 NAPP_2m-ortho.tif 参考DOM图像,2米分辨率的航空影像 2. 详细操作步骤 本节介绍ENVI下进行RPC自定义的详细操作步骤。用到的工具为Build RPCs,分别位于: ENVI 5.x: Toolbox/Geometric Correction/Orthorectification/Build RPCs ENVI Classic : Map > Build RPCs本节以ENVI 5.1为例,ENVI Classic下操作步骤类似。 2.1 打开数据 (1) 打开输入文件。菜单File > Open,选择影像文件"06.自定义RPC文件图像正射校正\数据\spot4pan\spot_pan.tif"; (2) 在文件上右键选择View MetaData,可以看到SPOT全色影像的不包含RPC信息,如下图所示; (3) 打开DEM数据。菜单File > Open,选择影像文件"06.自定义RPC文件图像正射校正\数据\spot4pan\Dem.img"; 图2.1 查看SPOT全色影像的元数据 2.2 设置相机参数(内定向)本步骤主要设置相机或传感器参数。 (1) 选择工具Build RPCs,路径为Toolbox/Geometric Correction/Orthorectification/Build RPCs; (2) 在弹出对话框中选择输入文件,即spot_pan.tif,点击OK; (3) 在Build RPCs面板根据需要设置相机参数。在本例中,选择Type为Pushbroom Sensor,其他参数设置如下图所示。参数含义详细介绍如下表所示。 图2.2 相机参数设置结果 表2.1 相机参数介绍 参数 含义 介绍 Type 相机类型 ENVI支持四种相机类型。 Focal Length(mm) 相机或传感器焦距 常见相机和传感器焦距参数见下表。 Principal Point x0(mm) 投影中心点x坐标 通常情况下设置为[0.0, 0.0],即投影中心点位于图像中心。实验室校准报告一般包含此参数。 Principal Point y0(mm) 投影中心点y坐标 X Pixel Size(mm) CCD的X像素大小 常见相机和传感器的像素大小见下表。 Y Pixel Size(mm) CCD的Y像素大小 Incidence Angle Along Track 沿轨道方向入射角 只对Pushbroom Sensor设置。可在ENVI帮助中获取常见传感器的参数,如ASTER、Quickbird、SPOT、WorldView等。 Incidence Angle Across Track 垂直轨道方向入射角 Sensor Line Along Axis 传感器前进方向轴 可选为X或Y轴方向。 Polynomial Orders 多项式系数 根据需要选择。0表示整幅图像参数固定;1表示这些参数与y坐标有线性关系;2表示使用二次多项式进行建模。 表2.2 常见传感器的焦距与像素大小传感器 Focal Length (mm) Image Pixel Size (mm) ADS40 62.77 (0.0065, 0.0065) ALOS AVNIR-2 800.0 (0.0115, 0.0115) ALOS PRISM 1939.0 (0.007 cross-track, 0.0055 along-track) ASTER 329.0 (Bands 1, 2, 3N) 376.3 (Band 3B) (0.007, 0.007) Bands 1, 2, 3N, 3B EROS-A1 3500 (0.013, 0.013) FORMOSAT-2 2896 (0.0065, 0.0065) Pan IKONOS-2 10000 (0.012, 0.012) Pan IRS-1C 982 (0.007, 0.007) Pan IRS-1D 974.8 (0.007, 0.007) Pan KOMPSAT-2 900 Pan2250 Multispectral (0.013, 0.013) Kodak DCS420 28 (0.009, 0.009) MOMS-02 660 (0.01, 0.01) QuickBird 8836.2 (0.013745, 0.013745) SPOT-1 ~4 1082 (0.013, 0.013) Pan SPOT-5 HRS 580 (0.0065, 0.0065) Pan STARLABO TLS 60 (0.007, 0.007) Vexcel UltraCamD 101.4 (0.009, 0.009) Pan Z/I Imaging DMC 120 (0.012, 0.012) 2.3 外定向 (1) 在Build RPCs面板中,单击Select GCPs in Display按钮,在Select GCPs in Display选择框中选择Select Projection for GCPs,设置GCP点的投影信息。设置结果如下图所示,然后点击OK; 注:如果已有现成的ENVI控制点文件(.pts),可选择Restore GCPs from ASCII File…。 (2) 在弹出的Exterior Orientation GCPs对话框中进行控制点的输入。此步骤与图像正射校正中控制点的选择方式一样,这里不再赘述; 图2.3 设置GCPs投影坐标系 (3) 这里我们使用已有的控制点文件。在Exterior Orientation GCPs面板打开菜单File > Restore GCPs from ASCII…,选择文件"\数据\spot4pan\GCP.pts",点击OK将控制点导入到此面板,结果如下图所示。 图2.4 导入的GCPs信息 (4) 在Exterior Orientation GCPs面板,选择Options > Export GCPs to Build RPCs。计算得到外方位元素,如下图所示。 图2.5 计算得到的外方位元素 (5) 在Build RPCs面板中,点击OK,按照默认生成的Minimum Elevation 和Maximum Elevation即可。生成的RPC信息会自动保存在图像的头文件中,在ENVI中可以通过View MetaData查看RPC info,如下图所示。 注:如果构建RPC后没有自动打开数据,需要重新打开即可。 图2.6 构建的RPC信息 2.4 正射校正后续的操作详细操作流程可参考"05.图像正射校正"里边的视频和文档。在不同的ENVI版本中使用的工具如下: ENVI 5.x:Toolbox/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow ENVI Classic:Map > Orthorectification > Generic RPC and RSM > Orthorectify using RPC or RSM 下面以ENVI5.1为例,介绍详细操作步骤: (1) 打开正射校正流程工具。Toolbox/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow。 (2) 在工具面板选择输入文件,Input File为待校正文件("spot_pan.tif"),DEM File为正射校正用到的DEM数据,这里选择"Dem.img",然后点击Next进入下一步; (3) 在PRC Refinement页面进行参数的设置和控制点的输入。本次操作不使用控制点,直接切换到Advanced选项卡(如下图所示),设置输出像元大小Output Pixel Size为10.0米,其他参数默认;然后切换到Export选项卡,设置输出路径,点击Finish即可进行正射校正。 注:在参数和控制点设置完毕后,可以点击面板左下角的Preview进行正射校正结果的预览,有助于修改参数和控制点。 图2.7 Advanced选项卡参数设定 (4) 查看最终结果如下图所示。左图为正射校正结果,右图为含有RPC信息的原始图像。 图2.8 正射校正结果
教程下载:http://pan.baidu.com/s/1c0eWvAg 视频下载:http://pan.baidu.com/s/1kTvDaUN 数据下载:http://pan.baidu.com/s/1kTKF5B5 |
今日新闻 |
推荐新闻 |
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |