一种光学卫星影像的几何定位方法及装置与流程

文档序号:20496275发布日期:2020-04-21 22:25阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,该定位方法包括以下步骤:

1)获取光学卫星影像,对存在重叠区域的光学卫星影像进行连接点提取;

2)根据连接点的像素坐标、每幅影像上的控制点的像素坐标以及给定的高程值计算通过各点的成像光线在大地坐标系下的视线向量;

3)根据视线向量和卫星运行的轨道高度值建立物方空间和摄影空间之间的位置关系,确定虚拟外方位元素;

4)构建观测条件方程和虚拟外方位元素的误差补偿模型,并根据观测条件方程和误差补偿模型建立区域网平差误差方程,求解该误差方程,得到外方位元素的误差补偿量,根据补偿后的外方位元素实现定位。

2.根据权利要求1所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤1)采用sift点特征提取算法进行连接点提取。

3.根据权利要求1所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤2)中通过各点的视线向量的确定过程如下:

a.获取任一控制点或连接点的像素坐标p(s,l);

b.根据给定的两个不相等的高程值,通过有理函数模型计算出对应地面点大地坐标,根据得到的地面点大地坐标计算通过像素坐标p(s,l)的成像光线在大地坐标系下的视线向量。

4.根据权利要求1或3所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤2)中连接点的视线向量的坐标为(x2-x1,y2-y1,h2-h1),其中(x1,y1,h1)为连接点在第一高程值下的坐标,(x2,y2,h2)为连接点在第二高程值下的坐标。

5.根据权利要求1所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤4)中构建的观测条件方程为:

其中分别为补偿后的外方位元素中的经度、纬度和大地高;分别为补偿后的成像光线在大地坐标系下的指向角以及摄影中心和物方点之间的旋偏角;xs、ys和hs分别表示补偿前成像时刻传感器的经度、纬度和大地高;ψx、ψy和ψz分别表示补偿前成像光线在大地坐标系下的指向角以及摄影中心和物方点之间的旋偏角。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤4)虚拟外方位元素的误差补偿模型为:

其中

(xs,ys,hs,ψx,ψy,ψz)表示由轨道高度值恢复出来的初始虚拟外方位元素;xs、ys和hs分别表示补偿前成像时刻传感器的经度、纬度和大地高,ψx、ψy和ψz分别表示补偿前成像光线在大地坐标系下的指向角以及摄影中心和物方点之间的旋偏角,分别为补偿后的外方位元素中的经度、纬度和大地高,分别为补偿后的成像光线在大地坐标系下的指向角以及摄影中心和物方点之间的旋偏角,(δxs,δys,δhs,δψx,δψy,δψz)表示虚拟外方位元素改正数,ai,bi,ci,di,ei,fi(i=0,1,2)是多项式系数,sample、line分别表示像点坐标s和l。

7.根据权利要求1所述的光学卫星影像的几何定位方法,其特征在于,所述步骤4)采用最小二乘法迭代求解所述区域网平差误差方程。

8.一种光学卫星影像的几何定位装置,其特征在于,该定位装置包括存储器和处理器,以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器与所述存储器相耦合,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的光学卫星影像的几何定位方法。


技术总结
本发明涉及一种光学卫星影像的几何定位方法及装置,属于卫星成像定位技术领域。本发明采用虚拟外方位元素描述卫星数据的成像几何关系,通过连接点和控制点在大地坐标系下的视线向量以及卫星运行的轨道高度值确定虚拟外方位元素,通过在误差源空间建立改正模型的方式来进行系统误差补偿,避免了目前只能针对窄视场角相机数据的使用限制,提高了大视场角、大姿态角误差以及弱交会角等复杂成像环境下光学卫星数据的几何定位精度。

技术研发人员:张永生;伍洋;赖广陵;李凯;于英
受保护的技术使用者:中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
技术研发日:2019.12.26
技术公布日:2020.04.21
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1