[發明專利]一種大橢圓衛星地球背景成像區域晝夜分布的確定方法

有效

• 申請號: 201310750432.X
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103868502A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 張天序;陳昌勝;肖聰;劉珈羽;姚守悝;張俊青
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種大橢圓遙感衛星地球背景成像區域晝夜分布的確定方法，其特征在于，所述方法包括：?

（1）建立地心固聯坐標系、傳感器坐標系和圖像坐標系，獲取當前時刻t的太陽位置、衛星位置以及傳感器參數，確定當前時刻t下成像面到物面的轉換關系；?

（2）判斷當前時刻t下，成像面上點（u，v）映射到物面上的點是否為地球上的點，如果是地球上的點，則根據成像面到物面的轉換關系求像素點（u，v）在物面上的點（X，Y，Z），如果不是地球上的點，則處理成像面上下一個像素點；?

（3）計算像素點（u，v）在物面上的點（X，Y，Z）在當前時刻t的太陽高度角，并根據該太陽高度角的正負來判斷這個點的晝夜情況，即太陽高度角為正，則為白天，否則為晚上；?

（4）遍歷地球背景成像區域的成像面上的所有像素點，計算其在物面上的對應點，并判斷物面上的每個對應點的晝夜情況，得到地球背景成像區域的晝夜分布圖。?

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中各坐標系定義如下：?

地心固聯坐標系：原點O為地心，X軸指向本初子午線，Z軸指向正北，按照右手螺旋法則確定Y軸方向，地心固聯坐標系下的點坐標為(X,Y,Z)；?

傳感器坐標系：原點O_c與衛星位置O_s重合，傳感器指向Z_c的方向為衛星位置指向北極點的方向，Z_c方向與衛星與太陽連線方向叉乘得到Y_c軸方向，按照右手螺旋法則確定X_c軸；?

圖像坐標系：包括圖像像素坐標系和圖像物理坐標系，圖像像素坐標系的原點O₁定義為衛星傳感器光軸與圖像平面的交點，其橫軸u和縱軸v分?別與傳感器坐標系的X_c和Y_c平行，其像素坐標以(u,v)表示，(u₀,v₀)為原點O₁在圖像像素坐標系下的坐標；圖像物理坐標系與圖像像素坐標系平行，其像素坐標以(x,y)表示，圖像物理坐標系中每一個像素點在x軸與y軸方向上的物理尺寸為dx、dy；?

成像面中的點(u,v)與其在物面中的對應點(X,Y,Z)滿足如下關系：?

其中，M₁為地心固聯坐標系到傳感器坐標系的轉換矩陣，?

(x_s,y_s,z_s)為傳感器坐標系原點O_s在地心固聯坐標系中的坐標，(x₀,y₀,z₀)?為太陽在地心固聯坐標系中的坐標，R為地球半徑；?

其中

dixAngleRow,dixAngleCol為相機的行列視場像元角。?