[發(fā)明專利]一種光學遙感相機在軌幾何定標方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310654098.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103674063A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 蘭穹穹
• 申請（專利權）人: 中國資源衛(wèi)星應用中心
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種光學遙感相機在軌幾何定標方法，其特征在于步驟如下：

（1）衛(wèi)星在選擇的區(qū)域成像后得到1級圖像并進行輻射校正，選擇同分辨率或更高分辨率的正射影像和DEM高程圖作為參考圖；在經過了輻射校正的1級圖像上和參考圖上選取同名點，1級圖像上的同名點坐標記為（m，n），參考圖上的同名點的經緯度和高度值記為(Lon,Lat,h)，所述的同名點分為兩部分，一部分為供計算用的控制點，一部分為驗證用的檢查點；

（2）根據控制點的坐標m以及CCD線陣的安裝位置，確定控制點在焦平面坐標系下的坐標（x，y）；根據控制點的坐標n，計算控制點所在行的成像時刻秒計數t，進而確定衛(wèi)星位置的測量坐標X_GPS(t),Y_GPS(t),Z_GPS(t)和姿態(tài)的測量角度φ(t)，κ(t)；同時根據參考圖上的同名點的經緯度和高度值(Lon,Lat,h)，計算同名點在地球固定坐標系下的坐標(X_obj,Y_obj,Z_obj)；

（3）利用步驟（2）的結果，結合星地接口文件，構建嚴格成像模型；

（4）將定標參數代入嚴格成像模型，得到圖像定標模型，初始化定標參數；

（5）利用譜修正法對圖像定標模型進行平差迭代，直至解穩(wěn)定為止；

（6）利用步驟（5）解穩(wěn)定后得到的定標參數確定1級圖像上檢查點在焦平面坐標系下的實際坐標（x’，y’），并利用傳感器坐標系到地球固定坐標系的旋轉矩陣，得到參考圖像上對應檢查點在焦平面坐標系下的坐標；

（7）將步驟（6）得到的1級圖像上檢查點在焦平面坐標系下的實際坐標與參考圖上對應檢查點在焦平面坐標系下的坐標求差，該差記為定位偏差；

（8）調整定標參數的初始值及迭代閾值，重復步驟（5）-（7），使得定位偏差最小，完成幾何定標。

2.根據權利要求1所述的一種光學遙感相機在軌幾何定標方法，其特征在于：所述的圖像定標模型為

x=Δx-fr11(Xobj-Xsat)+r21(Yobj-Ysat)+r31(Zobj-Zsat)r13(Xobj-Xsat)+r23(Yobj-Ysat)+r33(Zobj-Zsat)y=Δy-fr12(Xobj-Xsat)+r22(Yobj-Ysat)+r32(Zobj-Zsat)r13(Xobj-Xsat)+r23(Yobj-Ysat)+r33(Zobj-Zsat)]]>

其中，Δx=Δxp+(k1r2+k2r4+k3r6)x‾+p1(r2+2x‾2)+2p2xy‾+y‾sinθ+y‾r2bΔy=Δyp+(k1r2+k2r4+k3r6)x‾+2p1xy‾+p2(r2+2y‾2)+sy‾]]>

x,y為像元在焦平面坐標系下的坐標，f為相機主距，x_p,y_p為相機主點位置，Δx,Δy為焦平面內某一像元實際位置與理想位置之間的偏差，Δx_p,Δy_p為線陣CCD中心像點相對像主點的偏移量，b為線陣CCD的曲率系數，s為相機的比例參數，θ為線陣CCD與焦平面坐標系Y軸的夾角，k₁,k₂,k₃為徑向畸變系數，p₁,p₂為偏心畸變系數，r²=(x-x_p)²+(y-y_p)²;x‾=(x-xp);y‾=(y-yp);]]>r11,r12,r13r21,r22,r23r31,r31,r33]]>為傳感器坐標系到地球固定坐標系的旋轉矩陣。