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基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法技术

技术编号:27935970 阅读:67 留言:0更新日期:2021-04-02 14:16
本发明专利技术涉及一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,该方法包括两部分:首先基于三线阵影像原始RPC生成虚拟控制点,然后利用多视影像约束匹配获得密集匹配点,将这些虚拟控制点和密集匹配点加入区域网平差模型,由此计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差进行颤振探测分析;同时基于颤振探测结果对影像重采样生成没有畸变的影像,并且对姿态数据平滑处理重新生成高精度的RPC,从而实现了成像模型与影像同步重构。与现有技术相比,本发明专利技术具有实现成像模型和影像进行同步校正、有效消除颤振影响等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法
本专利技术涉及卫星平台颤振探测修正
,尤其是涉及一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法。
技术介绍
近年来高分辨率遥感对地观测技术迅速发展,现已被广泛应用于国土资源勘查、国家基础地理信息库的建立与更新等领域。然而,高分辨率遥感卫星在轨运行时往往会产生姿态抖动现象即颤振,引起卫星姿态不稳定性,导致与时间相关的相对姿态误差,从而影响卫星几何定位精度以及卫星影像产品质量。目前很多学者研究在轨卫星姿态颤振探测方法,往往根据探测数据源分为三类:第1类方法基于高性能姿态测量传感器获取高时间分辨率和高角度分辨率的姿态数据,通过研究姿态数据的变化而展开颤振的探测,进而补偿颤振,如中国专利CN103941593B中公开的低轨卫星姿态仿真方法即是使用了该方法。国外的一些卫星已经配备了高频角位移、高频角振动和高频角加速度传感器,如日本的ALOS卫星,并在基于高频颤振传感器的颤振测量及颤振图像补偿方面开展了一系列的研究工作。然而由于硬件技术的限制,国产姿态传感器存在采样频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的颤振探测修正方法包括:/n步骤1:进行基于密集虚拟控制点区域网平差的颤振探测;/n步骤2:基于图像重采样进行颤振补偿与精度验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的颤振探测修正方法包括:
步骤1:进行基于密集虚拟控制点区域网平差的颤振探测;
步骤2:基于图像重采样进行颤振补偿与精度验证。


2.根据权利要求1所述的一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的步骤1包括:
步骤1-1:获取密集匹配点;
步骤1-2:构建基于虚拟控制点的区域网平差模型;
步骤1-3:计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差以进行颤振探测分析,完成颤振探测。


3.根据权利要求2所述的一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的步骤1-1具体为:
步骤1-1-1:进行相对定向,具体方法为:
根据SIFT匹配算法获取同名特征点,分别建立立体影像对的误差补偿RFM观测方程,解算误差补偿参数;
步骤1-1-2:匹配密集同名点,具体方法为:
利用RPC和相对定向的结果,使用几何约束互相关匹配算法在前后视影像上同时匹配大量的、均匀分布的同名点;
步骤1-1-3:进行同名点精匹配,具体方法为:
将几何约束互相关匹配结果作为初值,在初值邻域内,采用归一化互相关插值算法,搜索相关系数更大的点,并基于双向匹配策略和相关系数阈值进一步剔除错误的匹配点,采用最小二乘算法获得亚像素的匹配精度;
步骤1-1-4:进行粗差剔除,具体方法为:
统计匹配误差平均值μ和标准差σ,根据三倍中误差原则统计[u-3σ,u+3σ],匹配误差不在其中的即为误匹配,将误匹配剔除。


4.根据权利要求2所述的一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的步骤1-2具体为:
基于原始RPC,将影像划分格网,计算虚拟控制点;将虚拟控制点和密集匹配点加入像方偏差改正的区域网平差模型以构建基于虚拟控制点的区域网平差模型,然后使用基于虚拟控制点的区域网平差模型对卫星颤振进行探测。


5.根据权利要求4所述的一种基于RFM模型光束法平差和影像重采样的颤振探测修正方法,其特征在于,所述的像方偏差改正的区域网平差模型具体为;
误差方程为:
r+e0+e1r+e2c=Fr(B,L,H)rs+r0
c+f0+f1r+f2c=Fc(B,L,H)cs+c0
将其写为一般误差方程式的形式:
vr=a11de0+a12de1+a13de2+a14dB+a15dL+a16dH-lr
vc=a21df0+a22df1+a23df2+a24dB+a25dL+a26dH-lc
获得误差方程式的矩阵形式:



其中,表示像点坐标改正量;

表示待求物点坐标改正量;

和表示模型像方偏差模型系数的改正量;

和为系数矩阵;

为常数项;
相应的法方程为:



对上述模型,逐像点观测值建立...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘世杰童小华张晗林峰金雁敏谢欢
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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