一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法，首先確定遙感圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的誤差源；圖像景內(nèi)相對畸變主要受衛(wèi)星測量系統(tǒng)的隨機誤差、衛(wèi)星成像時標(biāo)隨機誤差、衛(wèi)星平臺顫振和衛(wèi)星在軌內(nèi)檢校精度影響；其次通過計算各個獨立的誤差源分別在沿軌方向和穿軌方向引起的圖像景內(nèi)相對畸變值，得到各誤差源各自引起的光學(xué)遙感圖像相對景內(nèi)畸變；最后利用各誤差源各自引起的光學(xué)遙感圖像相對景內(nèi)畸變值，得到各誤差源對光學(xué)遙感圖像相對景內(nèi)畸變的綜合影響，預(yù)估圖像景內(nèi)相對畸變。本發(fā)明指出了影響圖像景內(nèi)相對畸變的各個要素，并給出了各個獨立的影響因素量化計算方法以及預(yù)估圖像景內(nèi)相對畸變的方法。
【專利說明】一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法，特別是一種針 對無控制點時圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展，用戶對遙感器圖像質(zhì)量的要求越來越高，提出的指標(biāo) 也越來越細(xì)化，無控制點圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)是用戶近期提出的控制圖像質(zhì)量的指標(biāo)。 圖像景內(nèi)相對畸變主要由衛(wèi)星測量系統(tǒng)隨機誤差、衛(wèi)星平臺顫振等因素引起。由于其影響 因素主要為隨機誤差，地面應(yīng)用階段無法通過定期的幾何檢校去除。如當(dāng)前影像上無高精 度控制點或控制點數(shù)量較少時，圖像景內(nèi)相對畸變無法去除，會直接影響圖像的后續(xù)應(yīng)用。
[0003]在衛(wèi)星設(shè)計階段應(yīng)針對用戶提出的無控制點圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)進行合理的 指標(biāo)分配和計算，結(jié)合衛(wèi)星研制階段的各項驗證試驗結(jié)果和圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的分配 約束，對衛(wèi)星相關(guān)分系統(tǒng)進行閉環(huán)優(yōu)化設(shè)計，以保證衛(wèi)星在軌獲取的圖像質(zhì)量滿足用戶的 需求。
[0004]圖像相對景內(nèi)畸變的定義為:在一景圖像內(nèi)，對于選定的兩目標(biāo)點A和B，以A點 作為該景圖像坐標(biāo)系的原點，B點的實際位置坐標(biāo)為(Xb，Yb)，通過衛(wèi)星影像的求得的坐標(biāo) 為(Xb' ,Yb')，則向S萬歹表示目標(biāo)點A和B間的相對定位精度，如圖1所示。則A和B 兩點的圖像景內(nèi)相對畸變值為:
[0005]\BBI = yj(Xb'-Xbf +(Yb'- Yb)2。
[0006]光學(xué)遙感圖像幾何質(zhì)量是指遙感圖像正確描述目標(biāo)的幾何形狀、位置精度的能 力，具體可以分為有控制點的圖像定位精度、目標(biāo)的幾何變形情況、多幅圖像的配準(zhǔn)精度 等。目前，衛(wèi)星總體進行總體設(shè)計和研制時，針對有控制點的圖像定位精度、目標(biāo)幾何變形、 圖像配準(zhǔn)等指標(biāo)要求，展開設(shè)計和驗證工作，衛(wèi)星入軌后，經(jīng)定期的在軌檢校和系統(tǒng)幾何校 正，對遙感系統(tǒng)的固定誤差進行消除，以滿足衛(wèi)星圖像幾何質(zhì)量滿足用戶要求。用戶近期提 出的無控制點圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)與上述指標(biāo)不同，該指標(biāo)影響因素主要為隨機誤差， 要去除該項誤差，衛(wèi)星只能在有高精度控制點或大量控制點的區(qū)域成像，否則會直接影響 圖像的使用。因此，以提高衛(wèi)星成像質(zhì)量前提時，若衛(wèi)星設(shè)計階段對該項指標(biāo)沒有設(shè)計保 證，將會大大影響衛(wèi)星景內(nèi)成像質(zhì)量和使用效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像 景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法，該方法給出了圖像景內(nèi)相對畸變的影響因素，為衛(wèi)星在軌 獲取高質(zhì)量的圖像提供了保障。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法， 步驟如下:[0009]I)獲得衛(wèi)星測量系統(tǒng)內(nèi)姿態(tài)測量系統(tǒng)隨機誤差O工引起的沿軌方向相對畸變 O b&-HXtanG)，獲得衛(wèi)星測量系統(tǒng)內(nèi)姿態(tài)測量系統(tǒng)隨機誤差o:引起的穿軌方向相對畸變O -11=HXtan(e);從而得到衛(wèi)星測量系統(tǒng)內(nèi)姿態(tài)測量隨機誤差0:引起的總的圖像
相對畸變
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)遙感衛(wèi)星圖像景內(nèi)相對畸變指標(biāo)的獲取方法，其特征在于步驟如下:1)獲得衛(wèi)星測量系統(tǒng)內(nèi)姿態(tài)測量系統(tǒng)隨機誤差O1引起的沿軌方向相對畸變 0 b& HXtanG)，獲得衛(wèi)星測量系統(tǒng)內(nèi)姿態(tài)測量系統(tǒng)隨機誤差o:引起的穿軌方向相對畸變
【文檔編號】G01C11/00GK103438865SQ201310356021
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】尹歡, 王瑞, 朱軍, 趙鴻志, 韓杏子, 王付剛 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司