專利名稱：基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影測(cè)量與遙感，尤其是涉及一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像 精確糾正處理方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)典的遙感影像幾何糾正方法，都是選取足夠的對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)，依據(jù)相應(yīng)的幾何糾 正模型求解成像的模型參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙感影像的精確幾何糾正。目前的高分辨率遙感影 像主要有兩種成像模式框幅式成像(包括面陣CCD影像)和線性陣列成像，高分辨率星載 光學(xué)影像多為線性陣列成像。使用足夠的對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)兩種成像影像的精確幾何糾 正。但是，控制點(diǎn)需要精確選擇明顯的目標(biāo)點(diǎn)、角點(diǎn)、道路交叉點(diǎn)等，通常選取困難；特別是 在地物貧乏地區(qū)沒(méi)有足夠的特征信息時(shí)，控制點(diǎn)無(wú)法選取，而少量的線特征就成為遙感影 像糾正的重要依據(jù)。目前，對(duì)于框幅式光學(xué)影像的線特征定向、空中三角測(cè)量、影像配準(zhǔn)糾 正方法有一些研究成果，基于線特征的星載線陣影像精確糾正文獻(xiàn)很少，其難點(diǎn)主要在于線性陣列影像的每行象元的成像參數(shù)隨時(shí)間變化，每條直線上象元的成像參數(shù)不同；一條直線的不同象元具有不同外方位元素，使建立的直線方程與攝影測(cè)量共線模型方 程產(chǎn)生相關(guān)性，無(wú)法正確解算出模型參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于直線特征 的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法，其特征在于，不使用 控制點(diǎn)，直接利用遙感影像與地面的直線特征，對(duì)星載光學(xué)線陣影像進(jìn)行精確糾正，具體步 驟如下1)建立模型；2)計(jì)算模型初始參數(shù)；3)計(jì)算模型精確參數(shù)；4)糾正星載光學(xué)遙感影像。所述的步驟1)建立模型如下對(duì)于星載線陣光學(xué)影像，其直線特征上的不同點(diǎn)具有不同的外方位參數(shù)，基于星 載遙感影像的幾何特點(diǎn)，利用精確仿射變換模型建立像點(diǎn)與物點(diǎn)之間的幾何關(guān)系，線性化 后的計(jì)算模型和條件方程誤差方程式為
權(quán)利要求
1.一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法，其特征在于，直接利用 遙感影像與地面的直線特征，對(duì)星載光學(xué)線陣影像進(jìn)行精確糾正，具體步驟如下1)建立模型；2)計(jì)算模型初始參數(shù)；3)計(jì)算模型精確參數(shù)；4)糾正星載光學(xué)遙感影像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的步驟1)建立模型如下對(duì)于星載線陣光學(xué)影像，其直線特征上的不同點(diǎn)具有不同的外方位參數(shù)，基于星載遙 感影像的幾何特點(diǎn)，利用精確仿射變換模型建立像點(diǎn)與物點(diǎn)之間的幾何關(guān)系，線性化后的 計(jì)算模型和條件方程誤差方程式為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的步驟幻計(jì)算模型初始參數(shù)如下21)依據(jù)像元的行坐標(biāo)，從影像的星歷數(shù)據(jù)中獲取該行成像時(shí)刻的視方向，并利用中心 行影像記錄掃描時(shí)間、每行掃描間隔以及像點(diǎn)所在行，確定像點(diǎn)的姿態(tài)記錄時(shí)刻，使用拉格 朗日插值運(yùn)算，由成像姿態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算所選像點(diǎn)成像時(shí)刻的成像位置、速度、成像姿態(tài)角 位置與速度由下列公式計(jì)算
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的步驟幻計(jì)算模型精確參數(shù)如下通過(guò)在像方和物方選取的同名直線，以及每對(duì)直線上任意選取的點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)，由式(1) 建立誤差方程和直線方程，由于任意選取的點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)不是同名點(diǎn)，通過(guò)直線方程的迭代逼 近尋找同名點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)依據(jù)直線的方向僅列出一個(gè)方程，當(dāng)直線與水平方向夾角大 于45°時(shí)取χ方向的誤差方程，當(dāng)直線與水平方向夾角小于45°取y方向的誤差方程，誤 差方程式是依據(jù)直線的方向建立的，選擇χ方向4條和y方向5條以上直線作為控制線，對(duì) χ式和y式分開(kāi)迭代求解，使得Vx和Vy小于一定的限差或者dlv·· dL8小于一定的限差時(shí)迭 代收斂，求得糾正模型的精確參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的步驟4)糾正星載光學(xué)遙感影像如下41)由式(1)求解模型參數(shù)；42)使用間接糾正法對(duì)影像進(jìn)行幾何糾正，其中幾何糾正模型為
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)為像點(diǎn)和地面點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法， 其特征在于，所述的步驟42)中的間接糾正法為通過(guò)地面點(diǎn)坐標(biāo)及模型參數(shù)，求得地面點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)位置；經(jīng)灰度內(nèi)插獲取地面點(diǎn)的灰度值，逐點(diǎn)計(jì)算完成影像糾正。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于直線特征的星載光學(xué)線陣影像精確糾正處理方法，不使用控制點(diǎn)，直接利用遙感影像與地面的直線特征，對(duì)星載光學(xué)線陣影像進(jìn)行精確糾正，具體步驟如下1)建立模型；2)計(jì)算模型初始參數(shù)；3)計(jì)算模型精確參數(shù)；4)糾正星載光學(xué)遙感影像。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有不用選取控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)星載遙感影像的精確幾何糾正等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C11/04GK102147249SQ201010107270
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者葉勤, 張紹明, 林怡, 邵永社 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)