[發明專利]一種無地面控制條件下大范圍衛星影像幾何精度提升方法

在審

• 申請號: 202310619985.5
• 申請日: 2023-05-30
• 公開（公告）號: CN116664430A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 周平;王霞;莫凡;岳明宇;王藝穎;王懿哲;葛邦宇;王洋洋
• 申請（專利權）人: 自然資源部國土衛星遙感應用中心
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T7/80;G06V20/13
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種無地面控制條件下大范圍衛星影像幾何精度提升方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1、針對衛星原始影像開展高頻次的在軌幾何校驗，獲取在軌后衛星影像外方位元素的誤差補償值和內方位元素的精確標定值；

S2、針對單景衛星影像，基于真實的衛星相機參數，構建理想線中心投影的虛擬光學相機內方位元素；基于衛星真實的姿態測量數據、軌道測量數據和成像時間數據，構建平緩光滑的虛擬光學相機的外方位元素，采用虛擬重成像技術，針對衛星原始影像進行重采樣，生成低畸變的傳感器校正影像產品；

S3、收集和整理精度可靠的公眾地理信息資源作為控制點，將大區域的傳感器校正影像構建區域網，開展基于RFM的區域網平差處理，迭代解算每張影像RFM的仿射變換參數，并基于迭代解算結果，更新每張影像RFM的仿射變換參數。

2.根據權利要求1所述的無地面控制條件下大范圍衛星影像幾何精度提升方法，其特征在于：步驟S1具體包括如下內容，

S11、采用偏置矩陣R_u作為衛星影像外方位元素指標值的補償模型，采用CCD探元指向角(ψ_x,ψ_y)作為衛星相機內方位元素的表達形式；

其中，R_u為分別繞y軸、x軸和z軸旋轉ω_u、κ_u角度得到的正交旋轉矩陣；(x_s，y_s)為獲取像點的CCD線陣在焦面上的安裝的起始位置，(x₀，y₀)為相機主光軸與焦平面的交點坐標，μ為CCD探元尺寸，f為焦距；

S12、監控衛星影像幾何檢校成果的精度變化狀況，確定幾何檢校的開展的頻次；

S13、構建衛星影像內外方位元素同時標定的聯合檢校幾何模型；

其中，為影像上某一像點對應的WGS84坐標系下的地面點大地坐標；[X_GPS,Y_GPS,Z_GPS]^T為衛星質心在WGS84坐標系下坐標；為利用姿態測量數據構建的衛星本體坐標系到WGS84坐標系變換的旋轉矩陣；(ψ_x,ψ_y)為相機中CCD探元指向角、m為縮放系數；

S14、將偏置矩陣R_u中的ω_u、κ_u作為待求解未知數，構建誤差方程，利用2個以上的平高控制點，采用最小二乘方法開展區域網平差，求解出偏置矩陣；

S15、將tan(ψ_x),tan(ψ_y)作為待求解未知數，構建誤差方程，從高精度DOM參考影像上匹配獲取數以百計的控制點，采用譜修正迭代方法開展區域網平差，從平差結果中解求相機中CCD探元指向角。

3.根據權利要求2所述的無地面控制條件下大范圍衛星影像幾何精度提升方法，其特征在于：步驟S12具體為，當偏置矩陣的精度低于第一精度閾值時，需要重新開展幾何校驗獲取衛星影像外方位元素的補償矩陣；當CCD探元指向角的精度低于第二精度閾值時，需要重新開展在軌幾何檢校獲取衛星影像內方位元素的精確標定值。