资源一号04星图像处理测试
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2016-06-26
资源一号04星（CBERS-04）于2014年12月7日在山西太原卫星发射中心成功发射。CBERS-04卫星共搭载4台相机，其中5米/10米空间分辨率的全色多光谱相机（PAN）和40米/80米空间分辨率的红外多光谱扫描仪（IRS）由中方研制。20米空间分辨率的多光谱相机（MUX）和73米空间分辨率的宽视场成像仪（WFI）由巴方研制。多样的载荷配置使其可在国土、水利、林业资源调查、农作物估产、城市规划、环境保护及灾害监测等领域发挥重要作用。
CBERS-04卫星有效载荷参数
拿到的测试数据为20米空间分辨率的多光谱（MUX）图像，数据为经过几何校正的L2级产品。如下图为数据文件夹包括的文件，包括元数据文件、图像文件、快视图、拍摄角度。
图：MUX 2级数据文件目录
打开TIF格式的图像，图像是以8bit类型提供，与landsat8全色和多光谱数据叠加显示的时候，发现有一定的几何偏差。这个可能是2级数据只是做了系统的几何校正，有一定的几何误差。
图：MUX与landsat8多光谱图像叠加显示
我们可以使用ENVI中的自动几何配准工具（/Geometric Correction/Registration/Image Registration Workflow）进行处理，该工具必须安装ENVI5.0级以上版本。
（1）下载相应区域的Landsat8数据，本CB04数据覆盖了两景Landsat8，使用/Mosaicking/Seamless Mosaic将两个全色图像镶嵌作为基准图像。
（2）在Toolbox中，打开/Geometric Correction/Registration/Image Registration Workflow。
（3）在文件选择步骤中，选择CB04图像作为校正图像，Landsat8全色图像作为基准图像，点击Next。
图：选择基准图像和配准图像
（4）在Tie点生成步骤中，工具会根据图像情况自动设定一套参数。由于两个图像偏差比较大，在Main面板上，设置最大Tie点误差3（默认为5）。切换Advanced面板，设置以下参数：
注：第四波段信息量多，噪声少。
注：由于两个图像偏差较大，匹配窗口设置大一些。
单击Next。
图：Tie点生成步骤
（5）找到了200多个点，分布比较均匀，单击Show Table控制点，控制点的总误差为0.8个像素。
（6）勾选Preview，可以预览配准效果。切换到Warping，设置以下参数：
其他默认参数，单击Next。
图：预览和校正步骤
（7）最后一步选择输出结果。
图：最终配准结果
这种自动图像配准主要是通过自动寻找两个图像上的同名点，利用这些同名点构建多项式模型进行校正。如果图像上的地形起伏较大，精度会有很大影响。因此地形起伏很大的图像，还是使用L1级产品，利用RPC+DEM正射校正的方式能得到高精度的校正结果。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wypa.html
CBERS-04卫星有效载荷参数
拿到的测试数据为20米空间分辨率的多光谱（MUX）图像，数据为经过几何校正的L2级产品。如下图为数据文件夹包括的文件，包括元数据文件、图像文件、快视图、拍摄角度。
图：MUX 2级数据文件目录
打开TIF格式的图像，图像是以8bit类型提供，与landsat8全色和多光谱数据叠加显示的时候，发现有一定的几何偏差。这个可能是2级数据只是做了系统的几何校正，有一定的几何误差。
图：MUX与landsat8多光谱图像叠加显示
我们可以使用ENVI中的自动几何配准工具（/Geometric Correction/Registration/Image Registration Workflow）进行处理，该工具必须安装ENVI5.0级以上版本。
（1）下载相应区域的Landsat8数据，本CB04数据覆盖了两景Landsat8，使用/Mosaicking/Seamless Mosaic将两个全色图像镶嵌作为基准图像。
（2）在Toolbox中，打开/Geometric Correction/Registration/Image Registration Workflow。
（3）在文件选择步骤中，选择CB04图像作为校正图像，Landsat8全色图像作为基准图像，点击Next。
图：选择基准图像和配准图像
（4）在Tie点生成步骤中，工具会根据图像情况自动设定一套参数。由于两个图像偏差比较大，在Main面板上，设置最大Tie点误差3（默认为5）。切换Advanced面板，设置以下参数：
- 校正图像匹配波段（Matching Band in Warp Image）：band4
注：第四波段信息量多，噪声少。
- 最多Tie点数量（Requested Number of Tie Point）：500
- 匹配窗口大小（Matching Window Size）：255
注：由于两个图像偏差较大，匹配窗口设置大一些。
单击Next。
图：Tie点生成步骤
（5）找到了200多个点，分布比较均匀，单击Show Table控制点，控制点的总误差为0.8个像素。
（6）勾选Preview，可以预览配准效果。切换到Warping，设置以下参数：
- Resampling：Cubic Convolution
- Out Pixel Size From：Warp Image
其他默认参数，单击Next。
图：预览和校正步骤
（7）最后一步选择输出结果。
图：最终配准结果
这种自动图像配准主要是通过自动寻找两个图像上的同名点，利用这些同名点构建多项式模型进行校正。如果图像上的地形起伏较大，精度会有很大影响。因此地形起伏很大的图像，还是使用L1级产品，利用RPC+DEM正射校正的方式能得到高精度的校正结果。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wypa.html
