通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法技术

一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法,是在传统RFM像方仿射变换参数定向后，再通过调整RFM模型RPC参数中的78个有理多项式系数实现影像的高精度几何纠正，其中的法方程病态问题利用像方仿射变换定向后的精度信息自适应构造正则化矩阵和正则化参数，实现卫星遥感影像78个RPC参数的稳健求解。在地面控制点充足条件下，本发明专利技术可以获得比传统像方仿射变换的RFM定向模型和严密模型更高的几何纠正精度。在基于已有参考地理数据的遥感影像自动匹配纠正领域，比传统方法具有明显的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星遥感影像几何处理技术、病态方程的求解
，尤其是涉及一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法。
技术介绍
卫星遥感影像通用处理模型有理多项式模型RFM的形式如下： R n = N u m R ( Y n , X n , Z n ) D e n R ( Y n , X n , Z n ) C n = N u m C ( Y n , X n , Z n ) D e n C ( Y n , X n , Z n ) - - - ( 8 ) ]]>式中：NumR(Yn,Xn,Zn),DenR(Yn,Xn,Zn),NumC(Yn,Xn,Zn),DenC(Yn,Xn,Zn)为归一化物方坐标Xn,Yn,Zn的三元三次多项式，Rn,Cn为归一化影像坐标，形式为：NumR(Yn,Xn,Zn)＝a1+a2Xn+a3Yn+a4Zn+a5XnYn+a6XnZn+a7YnZn+a8Xn2+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法，包括以下步骤：(1)以RFM模型为基础，建立像点行列坐标参数R，C显函数形式的RFM方程；(2)在影像控制点的支持下，采用传统的像方仿射变换定向方法，求解得到影像的像方仿射变换定向参数(m0,m1,m2,n0,n1,n2)，并获取影像控制点像方行坐标的定向精度mR和像方列坐标的定向精度mC；(3)以RFM模型为基础，按照函数的求导算法，利用影像像点行坐标参数R对RPC参数中有理多项式系数ai,bj(i＝0...20；j＝1....20)的导数以及影像像点列坐标参数C对RPC参数中有理多项式系数ci,dj(i＝1...20；j＝2....20)的导数计算式，计算所有影像控制点物方坐标点处的78个参数的导数值，并记录各导数绝对值(i＝1...20；j＝2....20)在不同影像控制点处的各自最大值，分别记为(4)以影像的像点行列坐标(R,C)为观测值，以RPC参数中的有理多项式系数ai，bj，ci，dj(i＝1...20；j＝2....20)的增量dai,dbj,dci,ddj作为未知数依次构建所有影像控制点的误差方程组，以及将dai,dbj,dci,ddj作为虚拟观测值的误差方程组；(5)根据步骤(2)得到的像方定向精度mR,mC和步骤(3)得到的自适应构造法方程的正则化矩阵PI和正则化参数s，并求法方程的正则化解。...

【技术特征摘要】
1.一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法，包
括以下步骤：
(1)以RFM模型为基础，建立像点行列坐标参数R，C显函数形式的RFM
方程；
(2)在影像控制点的支持下，采用传统的像方仿射变换定向方法，求解得到
影像的像方仿射变换定向参数(m0,m1,m2,n0,n1,n2)，并获取影像控制点像方行坐
标的定向精度mR和像方列坐标的定向精度mC；
(3)以RFM模型为基础，按照函数的求导算法，利用影像像点行坐标参数
R对RPC参数中有理多项式系数ai,bj(i＝0...20；j＝1....20)的导数
以及影像像点列坐标参数C对RPC参数中有理多项式系数
ci,dj(i＝1...20；j＝2....20)的导数计算式，计算所有影像控制点
物方坐标点处的78个参数的导数值，并记录各导数绝对值
(i＝1...20；j＝2....20)在不同影像控制点处的各自最大值，
分别记为(4)以影像的像点行列坐标(R,C)为观测值，以RPC参数中的有理多项式系
数ai，bj，ci，dj(i＝1...20；j＝2....20)的增量dai,dbj,dci,ddj作为未知数依次构
建所有影像控制点的误差方程组，以及将dai,dbj,dci,ddj作为虚拟观测值的误
差方程组；
(5)根据步骤(2)得到的像方定向精度mR,mC和步骤(3)得到的
自适应构造法方程的正则化矩阵PI和正则化参数s，并求法方程
的正则化解。
2.根据权利要求1所述的通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度

\t几何纠正方法，其特征在于：所述步骤(1)中，像点行列坐标参数R，C显函
数形式的RFM方程为：
R = R s c a l e N u m R ( Y n , X n , Z n ) D e n R ( Y n , X n , Z n ) + R o f f C = C s c a l e N u m C ( Y n , X n , Z n ) D e n C ( Y n , X n , Z n ) + C o f f ]]>式中：Rn,Cn为归一化影像坐标，NumR(Yn,Xn,Zn),DenR(Yn,Xn,Zn),
NumC(Yn,Xn,Zn),DenC(Yn,Xn,Zn)为归一化物方坐标参数Xn,Yn,Zn的三元三次多项
式，形式为：
NumR(Yn,Xn,Zn)＝a1+a2Xn+a3Yn+a4Zn+a5XnYn+a6XnZn+a7YnZn+a8Xn2+a9Yn2+a10Zn2+
a11XnYnZn+a12Xn3+a13XnYn2+a14XnZn2+a15Xn2Yn+a16Yn3+a17YnZn2+a18Xn2Zn+a19Yn2Zn+a20Zn3DenR(Yn,Xn,Zn)＝1+b2Xn+b3Yn+b4Zn+b5XnYn+b6XnZn+b7YnZn+b8Xn2+b9Yn2+b10Zn2+
b11XnYnZn+a12Xn3+a13XnYn2+b14XnZn2+b15Xn2Yn+b16Yn3+b17YnZn2+b18Xn2Zn+b19Yn2Zn+b20Zn3NumR(Yn,Xn,Zn)＝c1+c2Xn+c3Yn+c4Zn+c5XnYn+c6XnZn+c7YnZn+c8Xn2+c9Yn2+c10Zn2+
c11XnYnZn+c12Xn3+c13XnYn2+c14XnZn2+c15Xn2Yn+c16Yn3+c17YnZn2+c18Xn2Zn+c19Yn2Zn+c20Zn3DenC(Yn,Xn,Zn)＝1+d2Xn+d3Yn+d4Zn+d5XnYn+d6XnZn+d7YnZn+d8Xn2+d9Yn2+d10Zn2+
d11XnYnZn+d12Xn3+d13XnYn2+d14XnZn2+d15Xn2Yn+d16Yn3+d17YnZn2+d18Xn2Zn+d19Yn2Zn+d20Zn3 R n = R - R o f f R s c a l e , C n = C - C o f f C s c a l e X n = X - X o f f X s c a l e , Y n = Y - Y o f f Y s c a l e , Z n = Z - Z o f f Z s c a l e ]]>其中X,Y,Z为地面点物方坐标，ai,bj,ci,dj(i＝1,2...20；j＝2,2...20)为RPC
参数中的有理多项式系数，Roff,Coff是像方坐标的偏移参数，Xoff,Yoff,Zoff是地面
点物方坐标的偏移参数，Rscale,Cscale为像方坐标的缩放系数，Xscale,Yscale,Zscale为地
面点物方坐标的缩放系数。
3.根据权利要求1所述的通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度
几何纠正方法，其特征在于：步骤(4)中，影像像点坐标的误差方程按下式构
建：
v R = Σ i = 1 20 f a i da i + Σ j = 2 20 f b j db j - l R p R v C = Σ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：程春泉，黄国满，张力，赵争，张继贤，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11