[發明專利]一種CBERS-02衛星HR傳感器影像整體嚴密定向與糾正拼接方法

有效

• 申請號: 201611047929.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106780321B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 程春泉;劉順喜;尤淑撐;魏海;王忠武
• 申請（專利權）人: 中國測繪科學研究院;中國土地勘測規劃院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/30
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 徐江華

1.一種CBERS-02衛星HR傳感器影像整體嚴密定向與糾正拼接方法，其特征在于：以已有參考正射影像數據作為控制、并通過相鄰影像塊間重疊部分的同名連接點約束，通過嚴密定向片模型，對各影像塊進行整體定向、糾正與拼接，實現02CHR影像塊整景影像的無縫合成，包括如下步驟：(1)通過影像匹配獲取各影像塊與參考正射影像間的同名點，根據參考正射影像像點坐標計算地面點平面坐標，并根據平面坐標從數字高程DEM數據中插值高程值，獲得原始影像塊的控制點；(2)通過影像匹配，獲得影像塊間重疊部分的同名連接點；(3)以嚴密定向片模型為基礎，通過統一定向獲得各影像塊的精密軌道和姿態參數；(4)根據精密軌道和姿態參數以及已有DEM數據，獲取糾正拼接后整景影像的地理范圍，并根據糾正后影像的像元大小計算糾正后影像的寬度和高度；(5)根據直接糾正法獲取各相鄰影像塊重疊部分中間線像點坐標，并記錄在數組I中；(6)采用間接法，對各影像塊進行糾正，并對重疊區域中間線附近的影像進行加權重采樣；

其中，所述步驟(3)中，所述嚴密定向片模型中，各影像塊設置共同的時間間隔點作為定向點，各影像塊共用一套軌道精化參數，各影像塊各自使用一套獨立的姿態精化參數；

所述嚴密定向片模型中將通過步驟(1)匹配獲得的控制點的三維坐標當作已知值，通過步驟(2)匹配獲得的相鄰影像塊間的同名連接點對應地面點平面坐標當作未知數，高程值從DEM中插值取得作為已知值；

所述步驟(6)中，所述間接法糾正通過如下步驟實現：

步驟(6.1)：依據I數組中存儲坐標對應的像點走勢將糾正后的影像分成K-1區塊，則糾正后的各影像塊與原始影像塊一一對應；

步驟(6.2)：依次從糾正后的影像第一行開始，到最后一行結束，針對每一影像行i執行步驟(6.3)；

步驟(6.3)：依次從糾正后的影像第一列開始，到最后一列結束，針對糾正后的像點p影像坐標(i,j)，根據條件I[i][n-1]＜j≤I[i][n]，1≤n≤K-1判定點是否屬于第n塊區間，若是利用對應第n區塊原始影像及其精化定向參數，將p點對應物方坐標投影到相應第n原始影像塊像方坐標進行重采樣；

步驟(6.4)：對糾正后影像區塊分界線像素及其兩邊各4個像素共計9個像素重新進行采樣，若從左邊第1個像素到右邊第4個像素依次以1-9進行編號，則該9個像素屬于重疊區，可以映射到兩個相鄰原始影像塊中，設第m個像素通過間接法計算到原始相鄰左右影像塊中重采樣計算值分別設為g_l和g_r，其中1≤m≤9，則糾正后影像第m個像元的像素值g_m按公式g_m＝0.1[(10-m)g_l+mg_r]計算。

2.根據權利要求1所述的CBERS-02衛星HR傳感器影像整體嚴密定向與糾正拼接方法，其特征在于：所述步驟(5)中，根據糾正后影像的像元分辨率和影像范圍計算糾正后影像的寬度W和高度H，開辟二維整型數組空間I[H][K]，其中K根據如下兩種情況取值4或7；當僅HRA影像或HRB影像參與糾正拼接時，取值K＝4，設置原始影像第1影像塊第1列、第4086列、第2影像塊第4086列、第3影像塊第4096列共4影像列，對選取列從左到右編號1至4，任意列設為k，其中1≤k≤4，則k代表HRA或HRB影像從左到右設置的第k個影像像點列，依次計算選取列所有像點物方坐標和糾正后影像上的行列坐標并取整值，設選取的原始影像k列某像點坐標在糾正后影像上的坐標取整值為(r,c)，則對數組I中的元素賦值I[r][k-1]＝c；

當HRA和HRB同時參與糾正拼接時，K取值7，設置原始影像HRA的第1原始影像塊第1列、第1原始影像塊4086列，第2原始影像塊4086列、第3原始影像塊4000列、屬于HRB的第1原始影像塊4086列、第2原始影像塊4086列、第3原始影像塊4096列共7列影像，對選取列從左到右編號1至7，任意列設為k，其中1≤k≤7，則k代表HRA和HRB影像從左到右設置的第k個影像像點列，依次計算選取列所有像點物方坐標和糾正后影像上的行列坐標并取整值，設k列某像點坐標在糾正后影像上的坐標取整值為(r,c)，則對數組空間I賦值I[r][k-1]＝c。