[發明專利]高分辨率光學推掃衛星穩態重成像傳感器校正方法及系統

有效

• 申請號: 201510386827.5
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105091906B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 王密;朱映;金淑英;李德仁;龔健雅
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種高分辨率光學推掃衛星穩態重成像的傳感器校正方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1，構建單片TDI CCD非穩態嚴密幾何模型，包括對于像點(s，l)，根據在軌幾何定標獲取的探元指向角模型確定探元s在相機坐標系下的指向，通過軌道模型和姿態內插模型獲取每一行掃描行對應時刻的軌道和姿態作為外方位元素，從而建立每一片TDI CCD影像每一點(s，l)的嚴密成像幾何模型；其中，s為某單片TDI CCD影像上任意一個探元的探元序號，l為某單片TDI CCD影像上任意一行的行號；

步驟2，構建虛擬CCD穩態成像嚴密幾何模型，包括設定與多個單片TDI CCD拼接長度相等的虛擬單線陣CCD，在實際成像基礎上，確定虛擬單線陣CCD的內方位元素，并設定衛星勻速推掃成像每一掃描時間以及穩定的軌道模型和姿態模型，從而建立虛擬CCD影像上任一點(s'，l')的嚴格成像幾何模型；其中，s'為虛擬單線陣CCD上任意一個探元的探元序號，l'為虛擬CCD影像上任意一行的行號；

步驟3，采用地形獨立法，根據虛擬CCD穩態成像嚴密幾何模型得到有理函數模型，代替虛擬CCD穩態成像嚴密成像幾何模型；

所述地形獨立法實現方式為，首先將虛擬CCD穩態成像的影像范圍劃分為m×n個格網，則產生了(m+1)×(n+1)個均勻分布的格網點；然后在三維空間確定若干高程面，通過虛擬CCD穩態成像嚴密幾何模型計算格網點對應高程面上的空間三維坐標，得到多個虛擬控制點；最后采用最小二乘法通過虛擬控制點解算有理函數模型的多項式系數；

步驟4，虛擬CCD穩態重成像，包括以物方作為參考，通過步驟1和3所得結果，建立單片TDI CCD影像與虛擬CCD重成像影像的一一映射關系，從而根據原始的單片TDI CCD影像生成傳感器校正后影像；

建立單片TDI CCD影像與虛擬CCD重成像影像的一一映射關系實現方式為，以物方為基準，首先利用步驟1所得原始的單片TDI CCD影像的嚴密成像幾何模型，計算某一掃描行上某一點(s，l)與地面的交點(B，L，H)，H為高程，(B，L)為經緯度坐標；然后利用步驟3所得有理函數模型將(B，L，H)反算到虛擬掃描景坐標(s'，l')，然后通過重采樣獲取虛擬掃描景灰度值。

2.根據權利要求1所述高分辨率光學推掃衛星穩態重成像的傳感器校正方法，其特征在于：步驟1中，利用探元指向角模型確定探元s在相機坐標系下的指向計算實現如下，

ψx(s)=ax0+ax1×s+ax2×s2+ax3×s3ψy(s)=ay0+ay1×s+ay2×s2+ay3×s3]]>

其中，ax_i,ay_i為多項式系數，i＝0,1,2,3，ψ_x(s)和ψ_y(s)為與探元序號s相應的相機像方矢量在相機坐標系下的指向角。