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试议校正大面阵CCD数字航空相机影像预处理技术结论

收藏本文 2024-01-28 点赞:6981 浏览:20700 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着微电子技术的快速进展和测绘技术的进步,大面阵CCD图像传感器替代传统航空胶片使航测相机直接获取数字影像已成为摄影测量与遥感领域的主要进展走势。数字影像预处理作为数字相机影像处理的关键技术成为相关技术人员关注和探讨的热点。本论文针对我国自主研发的、基于“六合一”设计理念的大面阵CCD数字航测相机DMZ影像预处理技术进行探讨,深入探讨和浅析影像预处理中的关键技术——几何校正和辐射校正技术,提出了基于多相机联合的子影像几何校正拼接的技术案例和基于实验室照度试验的模板法辐射校正策略;利用汉中检校场影像设计了一套相应的数据处理流程。同时,针对数字遥感影像中典型的薄雾现象提出了基于暗原色的薄雾去除改善算法,验证了此策略的正确性和有效性。本论文完成的主要工作有以下一些:1.回顾了大面阵CCD数字航空相机的进展概况,比较了当今国内外流行的几种大面阵CCD数字航空相机的性能,浅析了典型的大面阵CCD数字航空相机影像预处理的技术对策与策略,明确了进行数字影像预处理探讨的必要性与现实作用。2.阐述了大面阵CCD数字航空相机系统DMZ的基本组成及其成像原理,浅析了DMZ全色光路中引入分光装置带来的几何误差和辐射误差,针对不同误差源给出了提升影像质量和精度的误差改正模型。3.根据DMZ全影像的特点,提出了对DMZ全影像进行辐射校正的总体实现思路,设计了基于实验室照度的试验模板,根据所设计的辐射校正模板对DMZ所获取的影像数据进行了辐射处理与浅析,得出了相应的试验结果。4.根据雾图像成像模型和暗原色先验知识,提出了基于暗原色先验知识的航空面阵遥感影像薄雾去除的改善算法,实现了雾图像模型中透射率的快速解算,结合图像比较度的自适应调整,得到了快速和有效的去雾效果。5.阐述了几何校正数学模型和重采样的常用策略,梳理和浅析了DMZ影像进行几何校正的思路,提出了基于多相机联合的影像几何校正拼接案例,设计了等效虚拟影像的生成流程。利用汉中检校场数据进行了纠正拼接试验,并通过空三平差计算进行试验精度验证与评价,对新型DMZ的几何校正策略进行了探讨性探讨。关键词:大面阵CCD数字航空相机论文遥感影像预处理论文几何校正论文辐射校正论文缝合拼接论文虚拟影像论文暗原色论文薄雾去除论文

    摘要7-8

    Abstract8-10

    第一章 绪论10-30

    1.1 引言10

    1.2 论文探讨背景和作用10-11

    1.3 大面阵 CCD 数字航空相机进展近况11-15

    1.3.1 数字航空相机种类及其成像特点11-13

    1.3.2 大面阵 CCD 数字航空相机的进展历程13-15

    1.4 几种典型的大面阵 CCD 数字航空相机系统15-22

    1.4.1 DMC 和 DMC II 系列相机15-17

    1.4.2 UltraCam 相机17-21

    1.4.3 SWDC 相机21-22

    1.5 大面阵 CCD 数字航空相机影像预处理技术22-28

    1.5.1 DMC 影像预处理技术23-24

    1.5.2 UltraCam 影像预处理技术24-28

    1.5.3 其它大面阵 CCD 数字航空相机影像预处理技术28

    1.6 论文的内容与安排28-30

    第二章 大面阵 CCD 数字航空相机系统 DMZ30-42

    2.1 DMZ 相机系统组成30-31

    2.2 DMZ 相机成像原理31-32

    2.3 DMZ 相机影像误差浅析32-41

    2.3.1 几何误差33-37

    2.3.2 辐射误差37-39

    2.3.3 DMZ 拼接误差39-41

    2.4 本章小结41-42

    第三章 大面阵 CCD 数字航空相机影像的辐射校正42-61

    3.1 DMZ 数字影像辐射校正的案例设计42-43

    3.2 数字影像辐射校正的一般策略43-47

    3.2.1 基于大气校正模型的辐射校正43-45

    3.2.2 基于影像辐射增强算法的辐射校正45-47

    3.3 DMZ 子帧影像的模板法辐射校正47-51

    3.3.1 实验室辐射照度试验47-48

    3.3.2 辐射校正模板设计48-49

    3.3.3 模板法子帧影像的辐射校正49-50

    3.3.4 整帧等效虚拟影像的辐射校正50

    3.3.5 试验结果浅析与结论50-51

    3.4 基于暗原色先验知识的航空面阵影像薄雾去除51-60

    3.4.1 雾图像成像模型52-53

    3.4.2 暗原色53-54

    3.4.3 基于暗原色先验知识的面阵影像去雾改善算法54-55

    3.4.4 去雾后影像质量评价指标55-57

    3.4.5 实验结果与浅析57-59

    3.4.6 实验结论及评价59-60

    3.5 本章小结60-61

    第四章 大面阵 CCD 数字航空相机影像的几何校正61-77

    4.1 DMZ 数字影像几何校正的基本思想61-63

    4.1.1 先拼接后纠正62-63

    4.1.2 先纠正后拼接63

    4.2 影像几何校正的数学模型选择63-66

    4.2.1 共线方程法64

    4.2.2 直接线性变换法64-65

    4.2.3 多项式法65-66

    4.3 数字影像的重采样策略66-67

    4.4 基于多相机联合的影像几何校正拼接案例67-76

    4.4.1 子帧影像内拼式几何校正模型69

    4.4.2 子影像缝合69

    4.4.3 像差网格改正的绿波段影像变换与等效虚拟影像生成69-70

    4.4.4 等效影像立体验证策略70

    4.4.5 试验结果浅析与结论70-76

    4.5 本章小结76-77

    第五章 总结与展望77-79

    5.1 总结77-78

    5.2 展望78-79

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