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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学卫星遥感影像信息提取,尤其涉及一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法、装置及电子设备。
技术介绍
1、数字表面模型(digital surface model,dsm)表示了地球表面及以上的所有物体(建筑物、森林等)起伏状态的三维模型,dsm在自然资源和城市管理中发挥着至关重要的作用,如城市发展状况的监测和管理,森林生长、地质灾害分析等。
2、在光学遥感卫星中,最常见的立体影像获取方式分为单星多线阵立体测绘、单星单线阵敏捷立体测绘以及视频星立体测绘。然而,时间分辨率和空间覆盖范围的差异限制了它们的应用。宽视场卫星获取立体影像具有空间覆盖范围广和重访频率高的特性,能够在短时间内获取大范围的立体影像。由成像几何原理可知,交会角与高程误差呈反比的趋势,但宽视场卫星具有弱交会特性,容易造成影像的畸变。因此,为了实现获取更大范围的且高精度的地表三维模型,宽视场弱交会引起的高程误差是一个急需要解决的关键性问题。
3、宽视场卫星异轨影像提取dsm的挑战在于交会角没有普通的窄视场卫星立体影像那么大。当影像同名点的匹配误差一定时,立体影像的交会精度与交会角有着直接的关系。一般来说,交会角度越大,交会精度也就越高。当交会角不变时,应该尽可能地选择稳定性和准确性较高的匹配方法。由于宽视场异轨获取的立体影像通常在不同的时间拍摄,异轨影像之间的差异受到成像条件和季节、天气等引起的土地覆盖变化的影响,这些将影响匹配精度并导致交会误差。卫星位置和传感器的姿态角的误差效应也会产生一定的系统误差,这些误差也会影响有理函数模
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法、装置及电子设备,本专利技术方法通过来消除宽视场造成的影像畸变以及非线性系统误差,从而获取高精度的dsm。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、本专利技术提供了一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,所述方法包括,
4、在有理函数模型基础上采用高阶多项式模型对选取的影像数据补偿定位误差,定位异轨宽视场遥感影像;
5、确定异轨宽视场遥感影像的近似核线,生成核线影像对;
6、基于半全局块匹配获取所述核线影像对的视差图;
7、对所述视差图进行计算,提取宽视场卫星影像dsm。
8、进一步的,所述在有理函数模型基础上采用高阶多项式模型对选取的影像数据补偿定位误差,定位目标异轨宽视场遥感影像,包括:
9、推导宽视场卫星影像重叠度、高程误差与交会角之间的公式,确定选取的影像数据;
10、根据影像数据的几何误差特性建立基于有理函数模型的高阶多项式误差方程;
11、对所述高阶多项式误差方程进行计算,获取连接点物方坐标;
12、基于所述连接点物方坐标,定位异轨宽视场遥感影像。
13、进一步的,所述基于有理函数模型的高阶多项式误差方程,表达式为:
14、
15、式中,δl和δs分别为行和列方向的误差补偿模型,表示行和列方向的像点坐标的变化量;fl和fs为对应方向的关于物方坐标的函数;(l,s)表示像点坐标,其中,l为像点行号,s为像点列号;(lat,lon,height)表示物方坐标,其中,lat,表物方纬度、lon表示物方经度、height,表示物方高程。
16、进一步的,
17、式中,(e0,el,es,es2,es3,es4…esn),(f0,fl,fs,fs2,fs3,fs4…fsn)为高阶多项式系数,l为像点行号,s为像点列号。其中,e0和f0补偿偏移误差,el、fl、es和fs补偿标尺和旋转误差,es2、fs2、es3、fs3、es4和fs4补偿行方向的高阶误差,esn、fsn等补偿更高阶次的未知误差。
18、进一步的,所述对所述高阶多项式误差方程进行计算,获取连接点物方坐标,包括:
19、基于所述高阶多项式误差方程,获取控制点的观测误差方程和连接点的观测误差方程;
20、基于最小二乘分步迭代方法对控制点的观测误差方程和连接点的观测误差方程进行计算,获取连接点物方坐标。
21、进一步的,所述控制点的观测误差方程,表达式为:
22、
23、所述连接点的观测误差方程,表达式为:
24、
25、式中,vl1和vs1表示控制点行、列方向的残差;vl2和vs2表示连接点行、列方向的残差;δl和δs分别为行和列方向的误差补偿模型,表示行和列方向的像点坐标的变化量;fl和fs为对应方向的关于物方坐标的函数;(l,s)和(lat,lon,height)分别表示像点坐标和物方坐标,(lat,lon,height)0表示物方坐标初值。
26、进一步的,对所述视差图进行计算,提取宽视场卫星影像dsm,包括:
27、基于所述视差图,获取空间前方交会获取同名点的物方坐标;
28、将物方坐标进行栅格化,提取宽视场卫星影像dsm。
29、进一步的,所述宽视场卫星影像dsm包括固定高程值和规则格网。
30、本专利技术还提供了一种异轨宽视场遥感影像dsm提取装置,所述装置包括,
31、定位模块,用于基于有理函数模型基础上采用高阶多项式模型对选取的影像数据补偿定位误差,定位异轨宽视场遥感影像;
32、生成模块,用于确定异轨宽视场遥感影像的近似核线,生成核线影像对;
33、获取模块,用于基于半全局块匹配获取所述核线影像对的视差图;
34、提取模块,用于所述视差图进行计算,提取宽视场卫星影像dsm。
35、本专利技术还提供了一种电子设备,所述电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述存储器与所述处理器数据连接,其中,
36、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够如上所述的方法。
37、本专利技术的技术效果和优点:本专利技术能够在宽视场影像dsm生成过程中补偿宽视场影像误差存在的高阶变形,实现平差定向更精准,核线生成精度更高,匹配可靠性得到提升和dsm生成更准确的效果。
38、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,所述方法包括,
2.根据权利要求1所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,所述在有理函数模型的基础上采用高阶多项式模型对选取的影像数据补偿定位误差,定位目标异轨宽视场遥感影像,包括:
3.根据权利要求1所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,
5.根据权利要求3所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,所述对所述高阶多项式误差方程进行计算,获取连接点物方坐标,包括:
6.根据权利要求5所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,
7.根据权利要求5所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,
8.根据权利要求1-7任一项所述一种异轨宽视场遥感影像DSM提取方法,其特征在于,
9.一种异轨宽视场遥感影像DSM提取装置,其特征在于,所述装置包括,
10.一种电子设备,所述电子设备包括至少一个处
...【技术特征摘要】
1.一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,其特征在于,所述方法包括,
2.根据权利要求1所述一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,其特征在于,所述在有理函数模型的基础上采用高阶多项式模型对选取的影像数据补偿定位误差,定位目标异轨宽视场遥感影像,包括:
3.根据权利要求1所述一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,其特征在于,
5.根据权利要求3所述一种异轨宽视场遥感影像dsm提取方法,其特征在于,所述对所...
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