一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法及系统技术方案

技术编号:26174583 阅读:42 留言:0更新日期:2020-10-31 14:03
本发明专利技术提供一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法及系统,首先进行基于严格几何成像模型的三维空间格网建立;进行重成像改正格网建立及像点格网坐标改正,包括以三次多项式拟合姿态元数据,建立理想影像对应的姿态多项式,设定重成像改正格网,利用姿态变换重成像计算初值,利用重成像改正格网内插计算像点格网对应的改正值;进行拟合残差统计检验及重成像改正格网优化,包括利用物方三维空间格网及改正后的像点格网,采用最小二乘法计算RPC参数,以RPC参数计算重成像改正格网对应的像点坐标,利用重成像改正格网及像点坐标计算通用成像模型的拟合残差,以格网点对应的拟合残差计算重成像改正格网的改正量,实现优化重成像改正格网。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法及系统
本专利技术属于遥感
,具体涉及卫星影像有理多项式通用成像模型拟合误差的补偿和改正。
技术介绍
卫星影像成像模型表达了像点坐标及对应目标点物方坐标之间的数学关系,是卫星影像几何处理的基础。卫星影像几何成像模型可以分为严格几何成像模型(RigorousGeometricSensorModel,RSM)和通用有理多项式成像模型(RationalPolynomialFunctionSensorModel,RFM)两种。由于形式简单、通用性强、与传感器结构无关等优点,基于有理函数的通用成像模型已经成为使用最为广泛的成像模型,而且被卫星影像提供商普遍使用,几乎所有的卫星影像都提供了有理函数模型的RPC(RationalPolynomialCoefficients)参数。同时,几乎所有的卫星摄影测量处理软件都支持有理函数模型,而进行卫星影像几何处理。有理函数模型的RPC参数一般根据卫星影像的严格几何模型采用地形无关的方法拟合得到,根据传感器的结构及成像特征建立严密几何成像模型是RPC建模的前提。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法,其特征在于:包括以下步骤,/n步骤1,基于严格几何成像模型的三维空间格网建立;/n步骤2,进行重成像改正格网建立及像点格网坐标改正,包括以下子步骤,/n步骤2.1,以三次多项式拟合姿态元数据,建立理想影像对应的姿态多项式;/n步骤2.2,根据姿态元数据时间间隔及影像幅宽,设定重成像改正格网;/n步骤2.3,利用姿态变换重成像,计算重成像改正格网的初值;/n步骤2.4,利用重成像改正格网内插计算像点格网对应的改正值,生成改正后的像点格网;/n步骤3,进行拟合残差统计检验及重成像改正格网优化,包括以下子步骤,/n步骤3.1,利用物方三维空间格网及改正...

【技术特征摘要】
1.一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤1,基于严格几何成像模型的三维空间格网建立;
步骤2,进行重成像改正格网建立及像点格网坐标改正,包括以下子步骤,
步骤2.1,以三次多项式拟合姿态元数据,建立理想影像对应的姿态多项式;
步骤2.2,根据姿态元数据时间间隔及影像幅宽,设定重成像改正格网;
步骤2.3,利用姿态变换重成像,计算重成像改正格网的初值;
步骤2.4,利用重成像改正格网内插计算像点格网对应的改正值,生成改正后的像点格网;
步骤3,进行拟合残差统计检验及重成像改正格网优化,包括以下子步骤,
步骤3.1,利用物方三维空间格网及改正后的像点格网,采用最小二乘法计算RPC参数,
步骤3.2,以RPC参数计算重成像改正格网对应的像点坐标;
步骤3.3,利用重成像改正格网及像点坐标,计算通用成像模型的拟合残差;
步骤3.4,以格网点对应的拟合残差计算重成像改正格网的改正量,实现优化重成像改正格网。


2.根据权利要求1所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法,其特征在于:步骤2.1的实现方式为,
将传感器姿态元数据给出的单位四元数转换成对应的欧拉角ω,κ,然后计算三个角元素时间序列对应的三次拟合多项式,



其中,ω(l),κ(l)为任意扫描行l对应的欧拉角,l0为影像中心对应的扫描行,式中三次多项式系数am,bm,cm通过最小二乘平差计算得到,0≤m≤3。


3.根据权利要求2所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法,其特征在于:步骤2.2的实现方式为,
根据姿态元数据时间间隔,计算重成像改正格网行方向格网数nr如下,
nr=floor(rows×TDI/dt)+1
其中,floor()表示向下取整,rows为影像的总行数,TDI为每条扫描线对应的积分时间,dt为姿态元数据对应的时间间隔;
按下式计算重成像改正格网的格网间隔,



其中,ceil()表示向上取整,cols为影像的总列数,dr为重成像改正格网的行方向间隔,dc为重成像改正格网的列方向间隔,列方向的格网数nc采用预先设定的值;
按下式计算改正格网起点坐标r0,c0,



格网点的像点坐标(si2,lj2)按下式计算,



其中,i2,j2是重成像改正格网中的格网索引。


4.根据权利要求3所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:李海鸿曹辉陶鹏杰
申请(专利权)人:武汉绿竹邻家科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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