图像畸变分析与研究是计算机视觉和模式识别领域中的一项重要课题,在遥感探测、医学成像和基于多传感器融合的目标识别等研究中都有重大的应用价值。在现代航空、航天领域中,由于各种内在和外在原因,遥感探测器所呈图像不可避免的存在畸变。为了消除图像畸变,目前常用的方法有光学图像校正和数字图像校正两种方法。光学图像校正具有良好的实时性,不会造成信号的延迟。但这种方法也存在明显不足:精度较高的光学图像校正系统,加工精度要求高,实现困难;专用部件会增大系统的体积和重量;会降低信噪比,增大目标检测难度。数字图像校正的方法不需要在光路中插入任何光学元件,直接采用软件处理的方法来将畸变图像校正为正确无畸变图像。本文针对目前应用较多的基于地球同步平台上的利用45°指向镜绕两轴旋转成像的遥感探测器,对它所呈的畸变图像的特性进行分析和研究,然后在其数学模型的基础上,推导出了校正畸变的方法,并由此实现了45°指向镜畸变图像校正软件的开发。本文主要研究内容包括:1.根据45°指向镜的特点,对其数学模型进行了分析和研究,推导出了45°指向镜旋转模型和地面扫描轨迹,并针对实际应用的需要对其进行了一定的改进和调整;2.在现代航空、航天对地观测时,地球曲率是一个不能忽略的重要因素,所以本文对于考虑地球曲率的畸变图像校正进行了分析和研究。然后从空间解析几何这一全新角度出发,分析和提出了一种全新的畸变校正模型和方法;3.利用本论文提出的模型和方法,结合图像插值和图像拼接,基于Visual C++6.0开发出了45°指向镜畸变图像校正软件。基于本软件所进行的一系列图像畸变校正实验表明,本系统具有较强的实用价值。