高分7号正射影像处理

影像预处理

• 辐射校正：高分七号卫星获取的影像可能会受到传感器自身特性、大气散射和吸收等因素的影响，导致影像的辐射值不能真实反映地物的反射或发射特性。通过辐射校正，将影像的数字量化值（DN 值）转换为具有物理意义的辐射亮度值或反射率，以消除这些影响，使影像能够更准确地反映地物的真实辐射特性。
• 几何粗校正：由于卫星平台的姿态变化、轨道偏差、地球自转等因素，高分七号影像会存在几何变形。几何粗校正就是利用卫星轨道参数、传感器姿态信息等对影像进行初步的几何校正，消除一些明显的几何畸变，使影像的几何位置初步得到纠正。

立体像对匹配

• 特征提取：从高分七号的立体像对中提取具有代表性的特征点，如角点、边缘点等。这些特征点应具有独特的影像特征，能够在不同视角的影像中被准确识别，常用的特征提取算法有 SIFT（尺度不变特征变换）、SURF（加速稳健特征）等。
• 同名点匹配：通过一定的匹配算法，在左右影像中寻找对应的同名点。这是立体像对处理的关键步骤，匹配的准确性直接影响后续三维重建的精度。常用的匹配方法有基于区域的匹配和基于特征的匹配，实际应用中通常将两者结合使用，以提高匹配的精度和效率。

三维重建

• 计算外方位元素：利用地面控制点或其他已知的地理坐标信息，结合立体像对的同名点匹配结果，通过摄影测量的方法计算出影像的外方位元素，包括卫星的位置和姿态参数。这些参数确定了影像在空间中的位置和方向，是进行三维重建的基础。
• 生成数字高程模型（DEM）：根据立体像对的几何关系和同名点的视差信息，计算出地面点的三维坐标，进而生成数字高程模型。DEM 是表示地面高程信息的数字模型，它反映了地形的起伏变化，为后续的正射纠正提供了高程数据。

正射纠正

• 影像重采样：根据 DEM 和影像的外方位元素，将原始倾斜影像中的像点投影到水平面上，得到正射影像。在这个过程中，需要对影像进行重采样，以确定正射影像中每个像点的灰度值。常用的重采样方法有最邻近像元法、双线性内插法和三次卷积法等，不同的方法在精度和计算效率上有所不同。
• 精度评估与优化：对正射纠正后的影像进行精度评估，通常采用与地面实测数据或其他高精度地理数据进行对比的方法，计算平面精度和高程精度等指标。如果精度不满足要求，需要分析误差来源，并对处理过程进行优化，如重新进行立体像对匹配、调整外方位元素等，以提高正射影像的精度。

影像融合与后处理

• 影像融合：高分七号卫星具有全色和多光谱等不同类型的影像数据，为了充分利用这些数据的优势，将全色影像的高空间分辨率和多光谱影像的丰富光谱信息进行融合，生成既具有高分辨率又具有丰富色彩信息的融合影像。常用的融合方法有 IHS 变换、小波变换等。
• 后处理：对融合后的正射影像进行一些后处理操作，如影像增强、去噪、色彩调整等，以提高影像的视觉效果和质量，使其更适合于后续的分析和应用。例如，通过直方图均衡化等方法增强影像的对比度，通过滤波算法去除影像中的噪声。