新型航测相机DMZⅡ影像相对辐射校正方法研究

摘要

随着摄影测量技术的进步，大面阵CCD数字航测相机已成为获取航空遥感影像的主要手段之一，其相机影像的预处理技术也成为了摄影测量工作者研究的热点。在数字航空影像预处理的过程中，辐射校正是其第一个环节，也是非常重要的一个环节，辐射校正的好坏直接影响影像预处理后续工作质量的高低。本文主要对国产新型多面阵数字航测相机DMZ II相机影像的预处理技术进行了研究，针对DMZ II相机成像的特点，对相机的辐射特性进行了分析和总结，提出适用于DMZ II相机全色影像和多光谱影像辐射校正的算法，并通过试验验证了该方法的有效性和适用性。其主要内容包括：
　　1、回顾了数字航测相机的发展历史，介绍了国内外大面阵CCD航测相机诞生的背景及发展状况，分析了几款国内外主流航测相机的性能和预处理技术，介绍国产新型大面阵CCD航测相机DMZ II相机系统设计的独创性和主要特色。
　　2、阐述了新型航测相机DMZ II成像的基本原理，对全色相机和多光谱相机的辐射误差进行了分析，主要包括：暗电流、CCD器件坏点、像元不一致误差、摄影物镜畸变和视场分割器引入的误差等。然后通过对实验室数据的统计分析得到了DMZ II相机的相关辐射特性，并对其进行了总结。
　　3、阐述了相机辐射校正的研究现状和基本原理，介绍了线性拟合方法和归一化方法的原理和流程，设计了辐射校正流程。其中线性拟合方法主要包括暗电流计算、子影像灰度均值和标准差计算、拼接后面阵影像灰度均值和标准差计算、计算增益和偏置和辐射校正五个步骤；归一化方法主要包括：暗电流计算、曝光时间文件选取、辐亮度文件选取、计算校正系数和逐个像元辐射校正五个步骤。然后依据上述步骤分别设计了线性拟合方法和归一化方法的辐射校正程序。
　　4、介绍了机载影像试验的流程，以第3章中设计的辐射校正流程和程序为依据，运用VS2012开发环境编写的相关算法对航空机载影像进行校正，并对两种方法的校正结果进行分析，其中线性拟合方法的平均校正精度为4.58％，归一化方法的平均校正精度为1.12%，分析了两种方法的优势和不足之处，对两种方法的校正精度进行评定，并对它们的适用性进行了分析。
　　5、对航空摄影测量相机DMZ II辐射校正的研究现况进行了说明，总结了本文研究所做的工作，总结了本文的研究成果和不足之处，指出目前研究的难点，提出了下一步研究的方向。
　　以上就是本文所做的主要工作，通过上述工作，对DMZ II相机影像进行辐射校正，能够得到高质量高清晰度的影像，为后期工序提供数据基础。

目录

第一章 绪论

1.1 选题意义与目的

1.2 国内外数字航测相机的发展状况

1.3 DMZ II 相机摄影数据预处理技术

1.4 主要研究内容及结构安排

第二章 DMZ II 航测相机辐射误差及特性分析

2.1 相机辐射概述

2.2 全色相机辐射误差分析

2.3 多光谱相机误差的分析

2.4 相机辐射特性实验分析

第三章 航测影像辐射校正方法

3.1 辐射校正基本原理

3.2 传统线性拟合校正方法

3.3 归一化校正方法

3.4 辐射校正程序设计

第四章 试验结果分析与精度评定

4.1 机载试验结果及分析

4.2 两种校正方法的结果分析及精度评定

总结与展望

基本研究情况及结论

有待研究的方向

参考文献

攻读硕士学位期间完成的主要工作

致谢