【技术实现步骤摘要】
一种改进的点源阵列在轨MTF测量方法、系统和设备
[0001]本专利技术属于航天光学遥感
，涉及一种改进的点源阵列在轨调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)测量方法，特别针对地面布设的点源阵列进行光学遥感载荷在轨MTF测量方法。
技术介绍
[0002]遥感以其全面客观的优势，已成为对地观测的重要手段。随着经济建设和科技的发展，为了支持自然资源调查和评估、生态环境监测和保护，以及应急管理决策和响应，人们对全天时全天候的高质量、高分辨率的遥感数据的需求越来越大。遥感数据在科学研究中得到了广泛的应用，而光学遥感载荷的数据产品质量和长期精度维护方面也面临着更高的要求。在遥感图像中，MTF描述了图像中最小可识别细节的大小。较高的MTF值意味着该系统可以传递更高的空间频率信息，即能够捕获更细微的细节，并提供更高的清晰度和空间分辨率，可拓展遥感影像的应用范围。
[0003]光学载荷在卫星发射前进行实验室静态MTF测量，但一方面由于卫星发射过程的震动及在轨运行空间环境的影响，引起的遥感...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改进的点源阵列在轨MTF测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，针对高分辨率光学遥感载荷，设计并布设地面点源阵列，获得各点源设备大地坐标Q
1_ground
和平面坐标Q
1_plane
；步骤2，基于卫星影像生产的初始RPC文件，计算各个点源图像峰值的初始坐标Q
2_initial
；步骤3，建立Q
1_plane
和Q
2_initial
间的单应性矩阵H，运用RANSAC和最小二乘超定方程组解算物方到像方的变换关系H_m，并基于映射关系计算得优化后的峰值坐标Q
2_repair
；步骤4，提取点光源影像一定大小的像素窗口，依据峰值坐标Q
2_repair
将点源亮度分布对齐；步骤5，将对齐的散点拟合二维点扩散函数PSF，再经傅里叶变换计算在轨调制传递函数MTF。2.如权利要求1所述的一种改进的点源阵列在轨MTF测量方法，其特征在于：步骤1中点源阵列为等间隔共线排列，相邻采样点之间的间隔由下式确定：其中m为整数像素个数，n为沿轨向或垂轨向采样点的个数，使用实时动态测量各个点源设备的大地坐标Q
1_ground
和平面坐标Q
1_plane
。3.如权利要求1所述的一种改进的点源阵列在轨MTF测量方法，其特征在于：步骤2的具体实现方式如下：2.1，获取影像生产的RPC文件；2.2，运用RPC模型，通过点源设备大地坐标Q
1_ground
，执行下式求解点源图像初始峰值坐标Q
2_initial
；式中，(U，V，W)与(x，y)分别代表为正则化的地面点大地坐标与正则化的影像像点坐标，Num
L
，Den
L
，Num
S
，Den
S
是关于U，V，W的三次多项式；p
1ijk
，p
2ijk
，p
3ijk
，p
4ijk
代表有理多项式模型的RPC，其中i＝1，2，3；j＝1，2，3；k＝1，2，3，n为多项式的项数；2.3，重复步骤2.2直至处理完成所有点源坐标，求得点源图像初始峰值坐标Q
2_initial
。4.如权利要求1所述的一种改进的点源阵列在轨MTF测量方法，其特征在于：步骤3的具体实现方式如下：3.1，齐次形式的像素系坐标q
a
到像素系坐标q
b
的单应矩阵H的计算公式如下：q
a
∝
Hq
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)展开为q
a
＝(u
a
，v
a
，1)
T
，q
b
＝(u
b
，v
b
，1)
T
，当匹配点对大于4对时，利用最小二乘法求解，因为转换的是齐次坐标，所以单应矩阵与尺度无关，因此自由度为8，使用H9＝1来进行归一化；
正比于符号
∝
理解为单应矩阵约束了q
a
和Hq
b
的方向是同方向，而不约束尺度，H1、H2、H4、H5为图像的尺度和旋转量，H3为水平方向位移，H6为垂直方向位移，H7和H8为水平与垂直方向的变形量；通过叉乘计算消去齐次的尺度因子，因此上面的约束表达为如下形式：q
a
×
Hq
b
＝0
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。