基于辐射不变特征点的卫星影像辐射归一化方法

针对多时相卫星影像辐射差异大的特点,克服了现有基于辐射不变特征点的路径传播法因误差传递易导致整体色彩偏差的缺陷,提出了一种基于辐射不变特征点的辐射区域网平差方法,实现了多时相卫星影像的匀色处理。该方法以辐射不变特征点为辐射连接点构建误差方程,通过区域网平差求解线性辐射变换参数。实验证明,该方法可有效消除多时相卫星影像间的辐射差异,并保持自然色彩。     

星载多相机拼接成像传感器在轨辐射定标方法

星载传感器在轨辐射定标是定量遥感的核心和基础,其定标精度将直接决定定量遥感产品的质量。但是对于多相机拼接成像传感器而言,现有在轨辐射定标方法无法实现各相机绝对辐射定标与相机间相对辐射校正的一体化处理。因此,本文以高分一号(GF-1)卫星宽视场(WFV)传感器为例,提出了一种基于改进型辐射区域网平差的在轨辐射定标方法。该方法首先利用传统的交叉定标方法获取WFV传感器各相机的辐射控制点信息,然后在同轨相邻相机影像重叠区域中提取辐射连接点信息,最后在考虑相机间相对辐射校正与绝对辐射定标之间的耦合关系后,采用整体平差的方式同时获取各相机在轨绝对辐射定标系数及辐射约束条件方程参数。试验结果表明采用该方法获得的各波段在轨绝对辐射定标系数的相对误差均优于9.34%,同时利用该定标系数能够实现同轨相邻相机影像间相对辐射校正处理,其重叠区域各波段表观辐亮度差异绝对值的平均值均小于1.63 W·m~(-2)·sr~(-1)·μm~(-1)。     

大区域无人机影像快速无缝拼接方法

文章提出了一种面向大区域、多航带无人机序列影像快速、无缝拼接方法:以影像序列的航带排布特性作为先验知识,加快影像间多度重叠SIFT特征点的匹配;通过Levenberg-Marquardt方法平差求解拼接区域各影像的变换参数;根据中心投影的像点位移规律与影像间的相对位置关系进行重叠区影像的优选与接边处影像的融合。实验结果表明该方法对于平地、丘陵、山地等不同地形的无人机影像数据都具有很好的适应性。     

基于等效误差方程的三线阵CCD影像自检校区域网平差

本文针对机载三线阵CCD影像自检校区域网平差中,待求未知参数众多、法方程巨大而复杂的问题,提出了基于等效误差方程的ADS40影像自检校区域网平差方法.通过采用虚拟误差方程对原始误差方程进行等效改化,构建ADS40影像自检校区域网平差的等效误差方程,从而消去加密点地面坐标改正数,减少平差待求参数,实现法方程的合理简化.试验证明此方法可在保证平差精度的同时,显著提高解算效率.     

基于等效误差方程的三线阵CCD影像自检校区域网平差

本文针对机载三线阵CCD影像自检校区域网平差中,待求未知参数众多、法方程巨大而复杂的问题,提出了基于等效误差方程的ADS40影像自检校区域网平差方法。通过采用虚拟误差方程对原始误差方程进行等效改化,构建ADS40影像自检校区域网平差的等效误差方程,从而消去加密点地面坐标改正数,减少平差待求参数,实现法方程的合理简化。试验证明此方法可在保证平差精度的同时,显著提高解算效率。     

基于无人机影像区域网平差精度研究

轻型无人机以其机动灵活的特点,能够适应地形复杂、多云地区的飞行任务。但是由于其镜头小,获取的影像具有像幅小、数量多、基线短、重叠度不规则等特点,使其处理方法和传统的航空影像有所不同。本文对轻型无人机影像数据利用常规光束法区域网平差和POS辅助光束法区域网平差分别进行处理,结果表明,常规方法的精度要优于POS方法,最后对如何提高POS方法的精度提出了一些建议。     

基于资源3号影像的全国DOM快速制作方法

基于国际高分辨率卫星影像区域网平差制作数字正射影像图(DOM)的应用较多,针对大区域范围内的中国高分辨率卫星影像的无控制区域网平差的DOM快速制作还鲜有提及。以资源三号卫星三线阵影像为数据源,基于自主光学遥感卫星姿态低频系统误差检测与标定及稳态重成像的传感器校正方法、大规模区域网数据高效组织与区域网自动构建技术、无控制区域网平差技术、影像密集匹配技术、DOM自动纠正技术,实现了全国DOM产品的快速生产。试验结果表明,采用该方法无需地面控制点,并能有效提高中国遥感影像的几何定位精度,真正实现全国DOM产品的快速生产。     

顾及多积分时间特性的GF-4卫星PMS传感器交叉辐射定标

针对GF-4卫星PMS传感器具备5个积分时间的成像特性,提出一种基于辐射区域网平差的交叉辐射定标方法。首先,利用敦煌辐射校正场地区时间序列有效MODIS影像集,构建该区域高精度BRDF模型。其次,考虑BRDF和SBAF校正,从该地区Landsat-8卫星OLI影像和PMS影像中提取辐射控制点。然后,设置DN值和CV限制条件,在凝视成像状态下从不同积分时间PMS影像中提取辐射连接点。最后,利用新建定标模型计算各积分时间状态下的定标系数。验证结果表明,不同积分时间的各波段平均绝对定标精度均优于5.18%,且不同积分时间影像间各波段辐射差异最高降低36.64%。同时,探讨了辐射控制点分布、BRDF、SBAF和辐射连接点筛选条件对定标结果的影响,为进一步优化PMS传感器交叉辐射定标流程提供重要参考。     

基于史赖伯规则的机载InSAR区域网平差

采用区域网平差的方法进行合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）干涉参数定标,是减小大区域、多个干涉像对重叠处反演高程差异的有效方法。为了提高InSAR区域网平差的答解效能,设计一种利用史赖伯规则的机载InSAR区域网平差干涉参数定标方法。该方法利用史赖伯规则,由连接点误差方程式构建等效误差方程式,可有效减小法方程系数矩阵大小,降低对计算机配置的要求,提高平差的答解效能。采用我国机载双天线InSAR数据进行干涉参数定标试验,改化前后两种方案,干涉参数定标结果没有明显变化,改化后的平差耗时均值减小了,验证了利用史赖伯规则的机载InSAR区域网平差干涉参数定标的正确性和有效性。     

机载GPS无人机数据的应急处理框架试验研究

介绍了快速无人机拼图、机载GPS无人机自由网平差、机载GPS无人机附加参数(相机自检校)的光束法区域网平差、机载GPS无人机辅助数据的联合平差和大重叠度的无人机三维点云和三维数字地表模型(DSM)的制作等5种机载GPS无人机应急处理关键技术,通过试验效率和方法性能分析,提出基于机载GPS无人机数据应急处理框架,可为城市无人机应急体系建设提供参考。     

Landsat TM/ETM+与HJ-1A/B CCD数据自动相对辐射处理及精度验证

全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究项目要求对两个基准年度(2000年,2010年)的全球覆盖30 m分辨率遥感数据进行辐射处理,转换到地表反射率,数据以Landsat TM/ETM+为主,HJ-1A/B CCD数据为补充。海量数据中有些不适宜进行绝对大气校正,为了保证全球覆盖,对这些数据设计开发了一套自动的相对辐射处理及精度验证流程算法,利用相邻数据重叠区域进行相对辐射校正的方式,将数据由Oigital Number(DN)值直接转换为地表反射率,精度验证以MODIS地表反射率产品MOD09GA作为参考,比较对应波段数据的相对一致性,算法采用了图像分块处理技术及OpenMP加速技术提高效率,实际应用结果表明该算法流程可以满足项目对辐射处理精度、速度及自动化程度的要求。     

地形引起的雷达辐射畸变及其校正

合成孔径雷达影像由于其侧视特点 ,存在着严重的地形引起的几何畸变及辐射畸变。辐射畸变不仅对 SAR辐射标定造成困难 ,而且严重影响了影像分类、土壤湿度信息提取、森林蓄积量信息提取等应用。本文将辐射畸变归结为面积效应和局部入射角效应 ,推导了散射面积归一化因子 ,以消除辐射畸变的面积效应。提出了一种以局部入射角的线性函数表达的后向散射模型 ,在此基础上 ,给出了消除局部入射角效应的校正函数。最后 ,以RADARSAT SAR影像进行地形辐射畸变校正的试验与分析     

遥感影像相对辐射校正方法及适用性研究

遥感影像相对辐射校正是一项基础的数据预处理工作,用于去除影像整体的辐射不均匀性、条带噪声、坏线等辐射问题,经过30多年的发展,已形成几十种不同的相对辐射校正方法和算法。面对种类众多的相对辐射校正方法,它们之间的区别和关联是什么,每种方法的特点是什么,如何选择合适的校正方法,是3个亟需解决的问题。围绕这3个问题,第一,本文以相对辐射校正系数获取的不同方式为原则,将现有的相对辐射校正方法分为3大类:定标法、统计法和综合法,使该分类体系能够反映各类校正方法的区别和关联。第二,在新的分类体系下,给出了定标法、统计法、综合法的数学模型表达,详细介绍了3类方法包含的每种具体的校正方法和算法,比较分析了每种方法的基本思想、原理和优缺点。第三,从影像辐射不均匀特征、影像几何特征、传感器定标、影像综合特征4个方面,对各种校正方法的适用性进行综合分析,给出了科学合理地选择相对辐射校正方法的建议,同时结合具体应用实例进行了实验验证。最后,分析了相对辐射校正研究的发展趋势和存在的问题,有效信息和噪声的计算机判定准则、相对辐射校正效果的评价体系、相对辐射校正对于后续的绝对辐射校正结果的影响是下一步需要深入研究的问题。     

多目标无人机微型凝视高光谱成像仪辐射校正

微型凝视高光谱成像仪可以同时获取两个空间维度和一个光谱维度图像,且仅记录整个高光谱图像的外方位元素而不是记录每一帧图像的外方位元素,避免了扫描时的几何不稳定性,有效解决了小型线扫式高光谱成像仪成像几何变形大的问题,适合于姿态不稳定小型无人机负载平台。目前,研究大多集中于线扫式高光谱成像仪辐射校正方法。凝视型高光谱成像仪应用时间较短,国内外没有较为成熟的数据处理研究,阻碍了无人机微型凝视高光谱成像系统的应用。本文研究了无人机载微型凝视高光谱成像仪辐射响应线性度特性和辐射响应变异性的校正方法,并定量评估该方法的有效性。结果表明,辐射响应变异性校正前,高光谱图像存在明显的渐晕效应和条带现象,校正后,不同波段中像元的辐射响应变异系数显著下降,且渐晕效应和图像条带明显减少。本文提出了基于多目标辐射定标方法,并通过比较定标后的高光谱图像光谱与地面光谱仪实测地物光谱来验证辐射定标的精度。结果表明,多目标辐射定标方法的定标结果表现出更好的效果,特别对于近红外波段,与光谱仪实测的地物反射率差异较小。     

星载SAR地形辐射校正模型及其效果评价

根据合成孔径雷达(SAR)严格成像几何模型和辐射定标公式建立了地形辐射校正(TRC)模型。通过实验,从定性和定量两个方面评价了TRC模型的有效性。比较了基于投影角和基于当地入射角两种计算有效散射单元面积的方法,对根据初始定位模型计算有效散射单元面积的合理性进行了分析。     

Radiometric normalization of overlapping LiDAR intensity data for reduction of striping noise

Airborne LiDAR data are usually collected with partially overlapping strips in order to serve a seamless and fine resolution mapping purpose. One of the factors limiting the use of intensity data is the presence of striping noise found in the overlapping region. Though recent researches have proposed physical and empirical approaches for intensity data correction, the effect of striping noise has not yet been resolved. This paper presents a radiometric normalization technique to normalize the intensity data from one data strip to another one with partial overlap. The normalization technique is built based on a second-order polynomial function fitted on the joint histogram plot, which is generated with a set of pairwise closest data points identified within the overlapping region. The proposed method was tested with two individual LiDAR datasets collected by Teledyne Optech's Gemini (1064?nm) and Orion (1550?nm) sensors. The experimental results showed that radiometric correction and normalization can significantly reduce the striping noise found in the overlapping LiDAR intensity data and improve its capability in land cover classification. The coefficient of variation of five selected land cover features was reduced by 19–65%, where a 9–18% accuracy improvement was achieved in different classification scenarios. With the proven capability of the proposed method, both radiometric correction and normalization should be applied as a pre-processing step before performing any surface classification and object recognition.     

多元变化检测的相对辐射校正方法研究

基于多元变化检测的相对辐射校正方法通过阈值获取校正点,该方法的校正结果优于传统人工参与的校正方法。文章对方法中阈值选择以及自然景观特征等影响因素做了进一步研究,选择北京市平原区和山区的各2期TM影像作为数据源,运用均方根误差和变异系数2个统计特征参数比较和评价校正结果,结果表明:基于多元变化检测的相对辐射校正方法获得的结果有利于后续数据分析;不同阈值获得的校正结果没有明显差异;不同自然景观特征对该方法影响程度不同。     

光谱角—欧氏距离的高光谱图像辐射归一化

辐射归一化旨在减小不同时相遥感影像间因获取条件不一致而导致的非地表辐射变化的差异,是土地覆盖变化监测的重要前提条件。本文根据高光谱图像上同类地物的谱形及数值的相似性,利用光谱角距离(SAD)和欧氏距离(ED)双重判定选取不变特征点,提出了一种基于光谱角—欧氏距离的辐射归一化方法。在评价指标中除了常用的均方根误差和相对偏差,更增加了高光谱特色的衡量光谱保真性指标:皮尔森系数、光谱扭曲程度。利用高光谱遥感CHRIS图像对本文提出方法进行验证,并与基于多元变化检测(MAD)的辐射归一化方法比较。结果表明,本文方法不仅在辐射特性上优于基于多元变化检测(MAD)的方法,而且具有保持光谱特性的优势,具有较好的应用前景。     

多尺度的DMC彩色合成影像辐射再处理方法

在分析DMC（digital mapping camera）彩色合成影像存在的色彩过渡不平滑现象的特点和成因的基础上,提出了一种多尺度辐射再处理方法来改善影像质量。该方法采用多尺度处理策略,能自动定位拼接线和过渡区域的具体位置。实验表明,本文方法能够有效地改善DMC彩色合成影像的质量。