遙感數(shù)字影像處理

1、遙感數(shù)字影像處理崔海山崔海山廣州大學地理科學學院廣州大學地理科學學院地理信息科學系地理信息科學系2005.1.202005.1.20-1- 原始的遙感圖像并不能地提供實現(xiàn)這個目的所需的準確而完備的條件。為了實現(xiàn)這個目的，原始遙感影像需要經(jīng)過圖像處理，來消除成像過程中的誤差，改善圖像質(zhì)量。從這講開始介紹圖像處理。 遙感圖像處理包括以下幾個階段：圖像的校正（預處理），圖像的變換，圖像的增強，圖像的分類。所采用的手段有：光學圖像處理和數(shù)字圖像處理兩種方法。 是為了獲得地物的幾何屬性和物理屬性-1-第二講第二講 影像校正影像校正1 數(shù)字影像的性質(zhì)和特點2 影像校正 -1-1 數(shù)字影像的性質(zhì)與特點1.1

2、模擬影像與數(shù)字影像1.2 數(shù)字影像的特點1.3 多波段數(shù)字影像的數(shù)據(jù)格式-1-1 數(shù)字影像的性質(zhì)與特點1.1模擬影像與數(shù)字影像 模擬影像：普通像片那樣的灰度級及顏色連續(xù)變化的影像 數(shù)字影像：把模擬影像分割成同樣形狀的小單元，以各個小單元的平均亮度值或中心部分的亮度值作為該單元的亮度值進行數(shù)字化的影像。把前一部分的空間離散化處理叫采樣（sampling），而后一部分的亮度值的離散化處理叫量化（quantization），以上兩種過程結(jié)合起來叫影像的數(shù)字化（digitization）。 -1-采樣采樣的原理-1-量化量化的概念-1-1.2 數(shù)字影像的特點便于計算機處理與分析：計算機是以二進制方式處

3、理各種數(shù)據(jù)的。采用數(shù)字形式表示遙感影像，便于計算機處理。因此，與光學影像處理方式相比，遙感數(shù)字影像是一種適于計算機處理的影像表示方法。影像信息損失低：由于遙感數(shù)字影像是用二進制表示的，因此在獲取、傳輸和分發(fā)過程中，不會因長期存儲而損失信息，也不會因多次傳輸和復制而產(chǎn)生影像失真。而模擬方法表現(xiàn)的遙感影像會因多次復制而使影像質(zhì)量下降。抽象性強：盡管不同類別的遙感數(shù)字影像，有不同的視覺效果，對應不同的物理背景，但由于它們都采用數(shù)字形式表示，便于建立分析模型，進行計算機解譯和運用遙感影像專家系統(tǒng)。-1-1.3 多波段數(shù)字影像的數(shù)據(jù)格式 (1) BSQ格式（band sequential） 各波段的二維

4、影像數(shù)據(jù)按波段順序排列。-1-（2）BIL方式（band interleaved by line） 對每一行中代表一個波段的光譜值進行排列，然后按波段順序排列該行，最后對各行進行重復。-1-（3）BIP方式（band interleaved by pixel） 在一行中，每個像元按光譜波段次序進行排列，然后對該行的全部像元進行這種波段次序排列，最后對各行進行重復。-1- 從具有畸變的影像中消除畸變的處理過程叫影像校正，包括：由于遙感成像過程中多種因素影響，致使遙感圖像質(zhì)量的衰減。遙感圖像數(shù)據(jù)的校正處理就是消除遙感圖像因輻射度失真、大氣消光和幾何畸變等造成的圖像質(zhì)量的衰減。遙感圖像質(zhì)量衰減產(chǎn)生的

5、原因和作用結(jié)果都不相同，因此一般采用不同的校正處理方法。 包括：輻射校正大氣校正幾何校正2 影像校正影像校正 -1-2 影像校正影像校正2.1 輻射校正2.2 2.2 大氣校正大氣校正2.3 幾何校正-1-2.1 輻射校正（radiometric correction） 輻射校正：針對遙感影像輻射失真或輻射畸變進行的影像校正。由于這種校正是通過糾正輻射亮度的辦法來實現(xiàn)的，因此稱作輻射校正。 2.1.1 引起輻射畸變的因素： (1)遙感器的靈敏度特性 (2)太陽高度及地形 (3)大氣吸收、散射等。-1-（1）由遙感器的靈敏度特性引起的畸變校正由光學系統(tǒng)的特性引起的畸變校正：在使用透鏡的光學系統(tǒng)中

6、，例如在攝像面中，存在著邊緣部分比中心部分發(fā)暗的現(xiàn)象（邊緣減光）。如果以光軸到攝象面邊緣的視場角為，則理想的光學系統(tǒng)中某點的光量與cosn幾乎成正比，利用這一性質(zhì)可以進行校正（cosn校正）。由光電變換系統(tǒng)的特性引起的畸變校正：由于光電變換系統(tǒng)的靈敏度特性通常有很高的重復性，所以可以定期地在地面測定其特性，根據(jù)測定值進行校正。2.1.2 輻射校正方法-1-（2）太陽高度及地形等引起的畸變校正 視場角和太陽角的關(guān)系引起的亮度變化的校正：太陽光在地表反射、擴散時，其邊緣更亮的現(xiàn)象叫太陽光點（sun spot），太陽高度高時容易產(chǎn)生。太陽光點與邊緣減光等都可以用推算陰影曲面的方法進行校正。陰影曲面是

7、指在影像的明暗范圍內(nèi)，由太陽光點及邊緣減光引起的畸變部分。 地形傾斜的影響校正：當?shù)匦蝺A斜時，經(jīng)過地表擴散、反射再入射到遙感器的太陽光的輻射亮度就會依傾斜度而變化?？梢圆扇∮玫乇淼姆ň€矢量和太陽光入射矢量的夾角進行校正的方法，以及對消除了光路輻射成分的影像數(shù)據(jù)采用波段間的比值進行校正的方法等。-1- 注：由遙感器引起的誤差或由太陽高度引起的誤差，一般在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中由生產(chǎn)單位根據(jù)遙感器參數(shù)進行校正，而不需要用戶進行自行處理。用戶應該考慮大氣影響引起的輻射畸變。-1-2.2 大氣校正大氣校正 進入大氣的太陽輻射會發(fā)生反射、折射、吸收、散射和透射。其中對傳感器接收影響較大的是吸收和散射。為消除由大

8、氣的吸收、散射等引起失真的輻射校正，稱作大氣校正。 -1- 2.2.1 影響遙感影像輻射失真的大氣因素 （1）大氣的消光（吸收和散射） （2）天空光（大氣散射）照射 （3）路徑輻射 -1- 2.2.2 大氣校正方法 常用的大氣校正方法有兩類常用的大氣校正方法有兩類: : (1) (1)一類為基于理論模型的方法，該方法必須建立大氣輻一類為基于理論模型的方法，該方法必須建立大氣輻射傳遞方程，在此基礎(chǔ)上近似地求解。射傳遞方程，在此基礎(chǔ)上近似地求解。 (2)(2)另一類方法為基于經(jīng)驗或統(tǒng)計的方法，如回歸分析方另一類方法為基于經(jīng)驗或統(tǒng)計的方法，如回歸分析方法。法。 利用大氣輻射傳輸方程來建立大氣校正模型

9、在理論上利用大氣輻射傳輸方程來建立大氣校正模型在理論上是可行的。實現(xiàn)精確的大氣校正，必須找到每個波段像是可行的。實現(xiàn)精確的大氣校正，必須找到每個波段像元亮度值和地物反射率的關(guān)系。這需要知道模型中成像元亮度值和地物反射率的關(guān)系。這需要知道模型中成像時刻氣溶膠的密度、水汽的濃度等大氣參數(shù)。在現(xiàn)實中，時刻氣溶膠的密度、水汽的濃度等大氣參數(shù)。在現(xiàn)實中，一般很難得到這些數(shù)據(jù)，需要專門的觀測來準確地測量一般很難得到這些數(shù)據(jù)，需要專門的觀測來準確地測量這些數(shù)據(jù)，因此其方法應用受到一定限制這些數(shù)據(jù)，因此其方法應用受到一定限制 -1- 以可見光和近紅外為例：在輻射傳輸過程中，到達地表面的總輻射能量主要是太陽直射

10、輻照和天空漫射輻照之和，由于地表目標的反射是各向異性的，因此在遙感器觀測方向的目標反射輻射經(jīng)大氣散射和吸收之后進入遙感器視場，這一部分能量中含有目標信息。在太陽入射輻射中，有一部分能量在未到達地面之前就被大氣散射和吸收了，其中有一部分散射能量進入了遙感器視場，這一部分能量（通常稱之為程輻射）中不含有任何目標信息。另外，由于周圍環(huán)境的存在，入射到環(huán)境表面的輻射被其反射后有一部分經(jīng)過大氣散射后而進入遙感器視場，另一部分又被大氣反射到目標表面，再被目標表面反射和大氣透過進入遙感器視場。電磁波輻射與地球大氣作用理論如此復雜，因此，從遙感的應用角度出發(fā)，有必要對其進行簡化，以便于理解掌握。若忽略了大氣折

11、射、湍流和偏振，并假設(shè)天空是均朗伯散射，而且假定地表面假設(shè)為均質(zhì)平坦的朗伯體（而該假設(shè)條件即各向同性天空輻照度和地面朗伯面反射在遙感研究中也廣泛應用）。 -1- 嚴格地說，去除大氣影響是將公式 中的附加項和附加因子求出，最終求出地物反射率R，從而恢復遙感影像中地面目標的真實面目。當大氣透過率變化不大時，有時只要去掉含ED和Lp的數(shù)據(jù)項就可修正影像的亮度，使影像中像元之間的亮度變化真正反映不同像元地物反射率之間的變化關(guān)系。這種對大氣影響的糾正是通過糾正輻射亮度的辦法實現(xiàn)的，因此也稱作輻射校正。 pDSLETESRTL)cos(0-1-大氣影響輻射糾正 精確的校正公式需要找出每個波段像元亮度值與地

12、物反射率的關(guān)系。為此需得到衛(wèi)星飛行時的大氣參數(shù)，以求出透過率T、T等因子。如果不通過特別的觀測，一般很難得到這些數(shù)據(jù)，所以，常常采用一些簡化的處理方法，只去掉主要的大氣影響，使影像質(zhì)量滿足基本要求。 -1- 粗略校正指通過比較簡便的方法去掉式 中的Lp，即程輻射度，從而改善影像質(zhì)量。式中還有漫入射因子ED及其他如透過率等影響，這些因子都作為地物反射率的因子出現(xiàn)，直接相減不易去除，常用比值法或其他校正方法去除。嚴格地說，程輻射度的大小與像元位置有關(guān)，隨大氣條件、太陽照射方向和時間變化而變化，但因其變化量微小而忽略?？梢哉J為，程輻射度在同一幅影像的有限面積內(nèi)是一個常數(shù)，其值的大小只與波段有關(guān)。 p

13、DSLETESRTL)cos(0-1-大氣影響的回歸分析法糾正 假定某紅外波段，存在程輻射為主的大氣影響，且亮度增值最小，接近于零，設(shè)為波段a?，F(xiàn)需要找到其他波段相應的最小值，這個值一定比a波段的最小值大一些，設(shè)為波段b，分別以a，b波段的像元亮度值為坐標，作二維光譜空間，兩個波段中對應像元在坐標系內(nèi)用一個點表示。由于波段之間的相關(guān)性，通過回歸分析在眾多點中一定能找到一條直線與波段b的亮度Lb軸相交，且 abLL-1- 回歸分析法 abLL-1- 回歸分析法 是斜率： 和 分別為a、b波段亮度的平均值。 是波段a中的亮度為0處波段b中所具有的亮度?？梢哉J為就是波段b的程輻射度。校正的方法是將波

14、段b中每個像元的亮度值減去 ，來改善影像，去掉程輻射。同理依次完成其他波段的校正。 aaabbaaLLLLLLL2_)()(_aL_bL-1-2.3 幾何校正 2.2.1 影像幾何畸變的因素 遙感影像成像過程中所造成的各種幾何畸變稱為幾何校正。影響影像幾何畸變的因素主要包括以下三類： （1）遙感器的內(nèi)部畸變：由遙感器結(jié)構(gòu)引起的畸變，如遙感器掃描運動中的非直線性等。 （2）遙感平臺的運行狀態(tài)：包括由于平臺的高度變化、速度變化、軌道偏移及姿態(tài)變化引起的圖像畸變。 （3）地球本身對遙感影像的影響：包括地球的自轉(zhuǎn)、高程的變化、地球曲率、大氣折射等引起的圖像畸變。 （4）影像投影面及地圖投影法的選取-1

15、-（1）遙感器的內(nèi)部畸變： 透鏡的輻射方向畸變像差 透鏡的切線方向畸變像差 透鏡的焦距誤差 透鏡的光軸與投影面的非正交性 圖象投影面的非平面性 探測元件排列的不整 采樣速率的變化 采樣時刻的偏差 掃描鏡的掃描速度的變化-1- （2）遙感平臺運動狀態(tài)變化 航高：當平臺運動過程中受到力學因素影響，產(chǎn)生相對于原標準航高的偏離，或者說衛(wèi)星運行的軌道本身就是橢圓的。航高始終發(fā)生變化，而傳感器的掃描視場角不變，從而導致影像掃描行對應的地面長度發(fā)生變化。航高越向高處偏離，影像對應的地面越寬 -1- 航速：衛(wèi)星的橢圓軌道本身就導致了衛(wèi)星飛行速度的不均勻，其他因素也可導致遙感平臺航速的變化。航速快時，掃描帶超前

16、，航速慢時，掃描帶滯后，由此可導致影像在衛(wèi)星前進方向上（影像上下方向）的位置錯動。 -1-俯仰：遙感平臺的俯仰變化能引起影像上下方向的變化，即星下點俯時后移，仰時前移，發(fā)生行間位置錯動。 -1-翻滾：遙感平臺姿態(tài)翻滾是指以前進方向為軸旋轉(zhuǎn)了一個角度?？蓪е滦窍曼c在掃描線方向偏移，使整個影像的行向翻滾角引起偏離的方向錯動。 -1-偏航：指遙感平臺在前進過程中，相對于原前進航向偏轉(zhuǎn)了一個小角度，從而引起掃描行方向的變化，導致影像的傾斜畸變。-1- 地形起伏的影響 當?shù)匦未嬖谄鸱鼤r，會產(chǎn)生局部像點的位移，使原來本應是地面點的信號被同一位置上某高點的信號代替。由于高差的原因，實際像點P距像幅中心的距離

17、相對于理想像點P0距像幅中心的距離移動了r。高差引起的像點位移高差引起的像點位移（3）地球本身對遙感影像的影響-1- 地表曲率的影響 地球是球體，嚴格說是橢球體，因此地球表面是曲面。這一曲面的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，一是像點位置的移動，當選擇的地圖投影平面是地球的切平面時，使地面點P0相對于投影平面點P有一高差h。 像點位移像點位移-1- 二是像元對應于地面寬度的不等。由于傳感器通過掃描取得數(shù)據(jù)，在掃描過程中每一次取樣間隔是星下視場角的等分間隔。如果地面無彎曲，在地面瞬時視場寬度不大的清況下，L1，L2，L3，的差別不大。但由于地球表面曲率的存在，對應于地面的P1，P2，P3，顯然P3-P1

18、L3-L1，距星下點越遠畸變越大，對應地面長度越長。 像元對應于地面寬度的不等像元對應于地面寬度的不等 -1- 全景畸變：即當傳感器掃描角度較大時，影響更加突出，造成邊緣景物在影像顯示時被壓縮。假定原地面真實景物是一條直線，成像時中心窄、邊緣寬，但影像顯示時像元大小相同，這時直線被顯示成反S形彎曲。 全景畸變導致全景畸變導致S S彎曲現(xiàn)象彎曲現(xiàn)象-1- 大氣折射的影響 大氣對輻射的傳播產(chǎn)生折射。由于大氣的密度分布從下向上越來越小，折射率不斷變化，因此折射后的輻射傳播不再是直線而是一條曲線，從而導致傳感器接收的像點發(fā)生位移 大氣折射的影響NP 地球自轉(zhuǎn)的影響 衛(wèi)星前進過程中，傳感器對地面掃描獲得

19、影像時，地球自轉(zhuǎn)影響較大，會產(chǎn)生影像偏離。因為多數(shù)衛(wèi)星在軌道運行的降段接收影像，即衛(wèi)星自北向南運動，這時地球自西向東自轉(zhuǎn)。相對運動的結(jié)果，使衛(wèi)星的星下位置逐漸產(chǎn)生偏離。偏離方向如圖所示，所以衛(wèi)星影像經(jīng)過校正后成為圖C的形態(tài)。 地球自轉(zhuǎn)引起偏離(a)獲得影像（b）實際對應的地面位置（c）影像變形-1- 2.2.2 幾何校正的方法 從具有幾何畸變的影像中消除畸變的過程。也可以說是定量地確定影像上的像元坐標（影像定量地確定影像上的像元坐標（影像坐標）與目標物的地理坐標（地圖坐標等）的對坐標）與目標物的地理坐標（地圖坐標等）的對應關(guān)系（坐標變換式）應關(guān)系（坐標變換式）。 -1- （1）基本思路 校正前

20、的影像看起來是由行列整齊的等間距像元點組成的，但實際上，由于某種幾何畸變，影像中像元點間所對應的地面距離并不相等（圖a）。校正后的影像亦是由等間距的網(wǎng)格點組成的，且以地面為標準，符合某種投影的均勻分布（圖b），影像中格網(wǎng)的交點可以看作是像元的中心。校正的最終目的是確定校正后影像的行列數(shù)值，然后找到新影像中每一像元的亮度值。 -1- （2）幾何校正的方法 系統(tǒng)性校正： 當知道了消除影像幾何畸變的理論校正公式時，可把該式中所含的與遙感器構(gòu)造有關(guān)的校準數(shù)據(jù)（焦距等）及遙感器的位置、姿態(tài)等的測量值代入到理論校正式中進行幾何校正。該方法對遙感器的內(nèi)部畸變大多是有效的。可是在很多情況下，遙感器的位置及姿態(tài)

21、的測量值精度不高，所以外部畸變的校正精度也不高。 -1- 非系統(tǒng)性校正： 利用實地測量的地物的真實坐標值，尋找實測值與畸變之后的圖像之間的函數(shù)關(guān)系，從而得到幾何校正的方法。利用控制點的影像坐標和地圖坐標的對應關(guān)系，近似地確定所給的影像坐標系和應輸出的地圖坐標系之間的坐標變換式。坐標變換式經(jīng)常采用1次、2次等角變換式，2次、3次投影變換式或高次多項式。坐標變換式的系數(shù)可從控制點的影像坐標值和地圖坐標值中根據(jù)最小2乘法求出。-1- 復合校正： 實際工作中常常將兩種方法結(jié)合起來。把理論校正式與利用控制點確定的校正式組合起來進行校正。 分階段校正的方法，即首先根據(jù)理論校正式消除幾何畸變（如內(nèi)部畸變等）

22、，然后利用少數(shù)控制點，根據(jù)所確定的低次校正式消除殘余的畸變（外部畸變等）； 提高幾何校正精度的方法，即利用控制點以較高的精度推算理論校正式中所含的遙感器參數(shù)、遙感器的位置及姿態(tài)參數(shù)。 -1- 幾何畸變有多種校正方法，但常用的是一種通用的精校正方法，適合于在地面平坦，不需考慮高程信息，或地面起伏較大而無高程信息，以及傳感器的位置和姿態(tài)參數(shù)無法獲取的情況時應用。有時根據(jù)遙感平臺的各種參數(shù)已做過一次校正，但仍不能滿足要求，就可以用該方法作遙感影像相對于地面坐標的配準校正，遙感影像相對于地圖投影坐標系統(tǒng)的配準校正，以及不同類型或不同時相的遙感影像之間的幾何配準和復合分析，以得到比較精確的結(jié)果。（3）幾

23、何精校正的步驟-1- 幾何精校正概括為兩個步驟： 第一步是構(gòu)建一個模擬幾何畸變的數(shù)學模型，以建立原始畸變圖像空間與標準圖像空間的某種對應關(guān)系，實現(xiàn)不同圖像空間中像元位置的變換； 第二步是利用這種對應關(guān)系把原始畸變圖像空間中全部像素變換到標準圖像空間中的對應位置上，完成標準圖像空間中每一像元亮度值的計算。 具體步驟：-1-第一步 選擇幾何校正計算模型-1-第二步 選擇幾何校正采點模式第三步 采集地面控制點（GCP）第四步 采集地面檢查點-1-第五步 影像重采樣-1- 重采樣 找到一種數(shù)學關(guān)系，建立變換前影像坐標（x，y）與變換后影像坐標（u，v）的關(guān)系，通過每一個變換后影像像元的中心位置（u代表

24、行數(shù)，v代表列數(shù)，均為整數(shù)）計算出變換前對應的影像坐標點（x，y）。分析得知，整數(shù)（u，v）的像元點在原影像坐標系中一般不在整數(shù)（x，y）點上，即不在原影像像元的中心。計算校正后影像中的每一點所對應原圖中的位置（x，y）。計算時按行逐點計算，每行結(jié)束后進入下一行計算，直到全圖結(jié)束。-1- 重采樣的兩種方法對輸入影像的各個象元在變換后的輸出影像坐標系上的相應位置進行計算，把各個象元的數(shù)據(jù)投影到該位置上。 對輸出影像的各個象元在輸入影像坐標系的相應位置進行逆運算，求出該位置上的象元數(shù)據(jù)。該方法是經(jīng)常采用的方法。 -1-重采樣的方法-1- 內(nèi)插計算 計算每一點的亮度值。由于計算后的（x，y）多數(shù)不在

25、原圖的像元中心處，因此必須重新計算新位置的亮度值。一般來說，新點的亮度值介于鄰點亮度值之間，所以常用內(nèi)插法計算。為了確定校正后影像上每點的亮度值，只要求出其原圖所對應點（x，y）的亮度。通常有三種方法： 最近鄰法 雙向線性內(nèi)插法 三次卷積內(nèi)插法。 -1-最近鄰法 影像中兩相鄰點的距離為1，即行間距x1，列間距y=1，取與所計算點(x,y)周圍相鄰的4個點，比較它們與被計算點的距離，哪個點距離最近，就取哪個的亮度值作為（x,y）點的亮度值f（x，y）。設(shè)該最近鄰點的坐標為（k,l）,則k=Integer(x+0.5)l=Integer(y+0.5)f(x,y)=f(k,l)幾何位置上的精度為0.

26、5象元 最鄰近內(nèi)插法以距內(nèi)插點最近的觀測點的像元值為所求的像元值。該方法最大可產(chǎn)生0.5個像元的位置誤差，優(yōu)點是不破壞原來的像元值，處理速度快。 -1- 雙線性內(nèi)插法 取（x，y）點周圍的4鄰點，在y方向（或x方向）內(nèi)插二次，再在x方向（或y方向）內(nèi)插一次，得到（x，y）點的亮度值f(x，y），該方法稱雙線性內(nèi)插 法 。 設(shè) 4 個 鄰 點 分 別 為(i,j) ,(i,j+1),(i+1,j), (i+1,j+1),過(x,y)作直線與x軸平行，與4鄰點組成的邊相交于點（i,y)和(i+1,y)。先在y方向內(nèi)插,由f(i,j+1)和f(i,j)計算交點的亮度f（i,y)；由f(i+1,j+1

27、)和f(i+1,j)計算交點的亮度f(i+1,y)。然后計算x方向，以f(i,y)和f(i+1,y)來內(nèi)插f(x,y)值。 雙線性內(nèi)插法使用內(nèi)插點周圍的4個觀測點的像元值，對所求的像元值進行線性內(nèi)插。缺點是破壞了原來的數(shù)據(jù)，但具有平均化的濾波效果。-1- 三次卷積內(nèi)插法 增加鄰點來獲得最佳插值函數(shù)。取與計算點（x，y）周圍相鄰的16個點，與雙向線性內(nèi)插類似，可先在某一方向上內(nèi)插，每4個值依次內(nèi)插4次，求出f（x，j-1），f(x,j)，f(x,j+1),f(x,j+2)，再根據(jù)這四個計算結(jié)果在另一方向上內(nèi)插，得到f(x，y）。 因這種三次多項式內(nèi)插過程實際上是一種卷積，故稱三次卷積內(nèi)插。 3次

28、卷積內(nèi)插法使用內(nèi)插點周圍的16個觀測點的像元值，用3次卷積函數(shù)對所求像元值進行內(nèi)插。缺點是破壞了原來的數(shù)據(jù)，但具有影像的均衡化和清晰化的效果，可得到較高的影像質(zhì)量。 -1-三種內(nèi)插方法比較方法優(yōu)點缺點提醒1簡單易用，計算量小處理后的影像亮度具有不連續(xù)性，影響精確度2精度明顯提高，特別是對亮度不連續(xù)現(xiàn)象或線狀特征的塊狀化現(xiàn)象有明顯的改善。 計算量增加，且對影像起到平滑作用，從而使對比度明顯的分界線變得模糊。 鑒于該方法的計算量和精度適中，只要不影響應用所需的精度，作為可取的方法而常被采用。 3更好的影像質(zhì)量，細節(jié)表現(xiàn)更為清楚。 工作量很大。欲以三次卷積內(nèi)插獲得好的影像效果，就要求位置校正過程更準確，即對控制點選取的均勻性要求更高。 -1- 控制點的選取 幾何校正的第一步便是位置計算，首先是對所選取的二元多項式求系數(shù)。這時必須已知一組控制點坐標。 控制點數(shù)目的確定 其最低限是按未知系數(shù)的多少來確定的。一次多項式有6個系數(shù)，就需要有6個方程來求解，需3個控制點的3對坐標值，即6個坐標數(shù)。 2次多項式有 12個系數(shù)，需要 12個方程（6個控制點）。依次類推，n次多項式，控制點的最少數(shù)目為(n+1)(n+2)/2。 實際工作表明，選取最少數(shù)目的控制點來校正影像，效果往往不好。在影像邊緣處，在地面特征變化大的地區(qū)，如河流拐彎處等，由于沒有控制點，而靠計算推出對應點，會使影像