.5 [0巧引 0cs(c) = 0cs(i+i)0.5<c-i。
[0259] 设TDI CCD焦面上有一点P(CJ) (C为烈坐标，r为行坐标单位像素），过P的主光线 对应物方点为P，入瞳中屯、为0。点P加入崎变量后变为p/ Kc^ =c+〇cs，r/ =r+〇As)，过 p/并与主光轴平行的光线与相机光学系统物方节面的交点为C。则C、0、P =点共线，根据运 一关系可W得到过CCD焦面上任意一点的主光线对应的地面点。
[0260] 通过W上两个几何模型的建立，获取了考虑崎变的像空间光线向量计算的数据基 础和光学节点在物方坐标系的位置、速度向量形式。也就是说，加入崎变误差的像点，转到 物方坐标系的光学节点和对应地面点符合摄影测量里面的共线方程。
[0261] 需要指出的是，前面的4个步骤是为后面的仿真流程做准备，其执行顺序没有严格 要求，仿真的主要工作就是建立仿真链路各个环节的数学模型供仿真链路调用。如第1步建 立的地面模型，第2、3步是生成卫星的轨迹和姿态数据，第4步是生成后面光线向量计算所 需的光学节点轨迹、旋转矩阵等数据。后面的仿真流程W福射信息的获取和转换为主线，前 面的四个步骤所做的几何数据准备是福射信息获取的基础。
[0262] 根据本发明的一优选实施例，在步骤4之后还可W包括计算相机的起始成像时间 的步骤。
[0263] 立体成像仿真就是模拟两个不同观测角度的影像。运一步骤的目的是确定立体测 绘相机的起始成像时间，同轨立体成像模式下立体成像分两种方法:一是单相机沿轨道侧 摆一定角度构建立体;二是两个W上不同安装角的相机分别成像构建立体。前者只需要在 步骤3姿态建模的基础上对俯仰角pitch加上一个固定的观测角度Pset,作为姿态角的一个 构成部分，而姿态角的数据形式不变。两者确定相机起始成像时间的方法相同，具体步骤如 下：
[0264] (1):将相机起始成像时间设置为一个步骤S4获取相机光学节点数据序列总的时 间区间的任一时刻ts。线性插值获取该时刻的相机安装角、卫星平台=轴姿态角、相机主点 位置P[X，Y，Z]、速度向量V[vx，vy，vz]，计算相机安装矩阵Mset、姿态矩阵Matt、轨道-物方 转换矩阵Mobt,将像空间向量IiO = [0,0，-f]转换为物方向量U。
[02化]u=Mobt*(Matt*(Mset*uO))。
[0266] (2):计算向量U与地球楠球的交点大地坐标化，B，0)，并转换为地屯、直角坐标P(X， Y，Z)。
[0267] (3):将目标区域中屯、大地坐标化化。，8(3,0)转换为地屯、直角坐标化1口(3，￥(3,2(3)。 计算P和P C 1间的距离D。根据该时刻相机光学节点在地面上的投影 计算时间差：
[0269] (4):将起始时间替换为： h+诚 矿(公。<巧
[0270] =If,,風> 巧。
[0271] (5):重复步骤(1巧lj(4)，直至D小于一定口限(本发明设为0.1)。
[0272] (6):设模拟影像行数为height,则起始成像时刻为：
[0273] ts = ts-hei曲t/巧 A t。
[0274] 其中A t为步骤4计算的积分时间。
[0275] 步骤S5,利用步骤S1-S4计算的数据，计算TDI CCD瞬时焦面能量影像的数据源范 围。
[0276] 首先将某一时刻的TDI CCD成像面细分为m*m个更小的子CCD，运时整个TDI CCD像 面可W看作一幅分辨率为模拟影像分辨率m倍的框幅式影像。如图2所示，其中，21表示第i 级CCD，22表示第j列CCD，23表示细分子CCD中屯、。
[0277] 设TDI CCD积分级数为M，TDI CCD单行探元数为N，则TDI CCD像面构成的框幅式影 像(W下称为TDI影像)行数为M*m，列数为N*m。
[0278] 设TDI影像四角像面坐标为^1，71]。= 1，2,3,4)，相机主距为'。则101影像四角 与光学系统主点构成向量11〇 = ^;[，7；[，-門（1 = 1，2,3,4)。
[0279] 根据相机安装角、卫星平台S轴姿态角、相机主点位置P[X，Y，Z]、速度向量V[vx， vy，VZ]计算的相机安装矩阵Mset、姿态矩阵Matt、轨道-物方转换矩阵Mobt将像空间向量uO 转换为物方向量U。
[0280] u=Mobt*(Matt*(Mset*uO))
[o%1]设U对应地面点高程为H，根据P、H、u可W计算地面点平面坐标化，B)。将化，B，H)通 过Worldview-S对应视角的准核线影像RPC计算像面坐标，并获取该点的高程化rue。
[0282] 将H替换为化rue,重复前面的计算过程，直到IH-Htrue I小于一定的限差化（如 0.1m) O
[0283] 运样就得到TDI影像四角坐标在Wor 1 d V i ew-3对应视角的准核线影像上的四个坐 标，也就确定了所需数据的概略范围。将该范围在TDI积分方向对应的Worldview-3准核线 影像方向外扩一定距离确定参与计算的数据范围。
[0284] 步骤S6,计算滤波前的TDI CC即舜时焦面福照度影像。
[0285] 将步骤S5确定的数据范围内的Worldview-3准核线影像像点对应地面点通过TDI 影像的瞬时外方位元素投射到TDI影像上，加上相应的TDI CCD崎变改正量后，按子CCD大小 取整后查找坐标对应子CCD的行、列号，每个CCD都有一个存储单元记录投射地面元在 Worldview-3准核线影像的坐标和地面元与TDI影像投影中屯、的距离。所有地面点都完成投 射后，有投射记录的子CCD将挑选出距离最近的地面元作为可见地面元，并将对应的 Worldview-3准核线影像DN值转换为像面福照度记录下来。没有投射记录的子CCD福照度通 过周围有记录的子CCD福照度距离倒数加权法插值获得。
[0286] 步骤S7,用点扩散函数对TDI CO)瞬时焦面福照度影像进行滤波，得到一个时刻的 TDI CCD离散平均焦面福照度。
[0287] W高斯点扩散函数模型作为光学点扩散函数模型，高斯点扩散函数为一个圆对称 的二维函数，形式为：
[0 巧引 PSF(x，y) = exp(-(x2+y2)/"U02))
[0289] 其中，exp为指数函数，0为函数下降参数，表示点扩散函数值随(x，y)变化的速度， (x，y)为点扩散函数作用范围内（PSF(x，y)>0)的一点相对点扩散函数原点的二维平面坐 标。输入信号和输出信号都是连续信号，在模拟算法中通过获取CCD成像面上高密度的离散 能量信号来近似代替连续的能量信号分布。设CCD成像面的离散采样间隔为awn,将点扩散 函数也进行离散化，运时的平面坐标变为整数型的离散序号。用离散化后的点扩散函数与 离散正弦信号卷积，统计卷积前后的信号调制度计算MTF。计算一个0序列（〇1，〇2,…，On)对 应的]\?^序列(]\0^1，]\0^2，...，]\0^。），模拟使用的]\0^为抓化(]\0^<]\0^。<]\0^1)(11>111>1)， 则MT化对应Ou通过Om和CW线性插值获得。最后通过Ou计算离散PSF。
[0290] 静态点扩散函数除了光学点扩散函数外，还包括CCD的矩形滤波作用，CCD的矩形 滤波是一个将单个CCD焦面内的福照度(或等效于CCD焦面内每一点对应入瞳福亮度)取平 均的过程。运里的福照度(或入瞳福亮度)是经光学点扩散函数滤波后的福照度(或入瞳福 亮度）。
[0291] 经过光学点扩散函数滤波和CCD矩形滤波后得到一个时刻的TDI CCD离散平均焦 面福照度。
[0292] 步骤S8,计算一个积分时间区间内多个细分时刻的TDI福照度影像，累加后取平 均，得到一个积分区间内的TDI时间平均福照度影像。
[0293] 步骤S8具体包括W下步骤：
[0294] S801计算各细分时间段中屯、时刻的TDI CCD离散平均焦面福照度。
[0巧日]步骤S7获取的是相机TDI CCD在一个时刻的TDI CCD离散平均焦面福照度，而每一 级CCD在一个积分时间段内积累的电荷是该积分时间段内CCD接收平均福照度(或入瞳福亮 度)的函数。因此，需要获取一个积分时间段内CCD接收平均福照度(或入瞳福亮度）。运是一 个在时间上连续的过程，
[0296] 本发明将积分时间段细分(一般均匀细分为5个时间段)并获取每个细分时间段中 屯、时刻的TDI CCD离散平均焦面福照度。
[0297] S802计算一个积分时间段内的TDI CCD时间平均焦面福照度
[0298] 得到一个积分时间段内各离散时刻（即，每个细分时间段中屯、时刻）的TDI CCD离 散平均焦面福照度后，将TDI CCD的每个CCD在各离散时刻的TDI CCD离散平均焦面福照度 取平均，得到一个积分时间段内的TDI CCD时间平均焦面福照度。
[0299] 步骤S9,将一个积分区间内的TDI时间平均福照度影像转换为光生电荷数影像，并 根据靈粒噪声的生成机制加入噪声电荷，生成该积分区间的电荷数影像。
[0300] 步骤S10,重复步骤S8和S9,计算下一个积分时间区间的电荷数影像，完成M级电荷 影像累加后，进行模数转换，输出一行灰度值影像。
[0301] 具体的，设积分级数为M，依次计算下M-I个积分时间区间的光生电荷数影像，前后 两幅光生电荷数影像错开一行CCD累加，M级积分计算后，各级CCD的累加次数分别为 2,……，〇,运时，第一级CCD完成电荷积累过程。将福射分辨率参数转换为W光子数度量的 形式，W此为参量将总的电荷数进行截断处理并通过模数转换公式转换为影像DN值，W - 行影像的形式输出。
[0302] 步骤Sl 1，成像时刻增加积分时间A t，重复步骤S5-S10，计算一幅模拟影像的每一 行灰度值影像，最终输出一幅模拟影像。其中，A t通过步骤401计算。
[0303] 具体的，Sll在SlO的基础上进行下一积分时间区间的电荷数影像，与之前的累加 后又一行完成M级电荷数累加，模数转换输出又一行灰度值影像，W此类推直至输出一景影 像的所有行。
[0304] 通过上述说明，需要再次指出的是：
[03化]本发明W30厘米分辨率的Worldview-3全色立体影像作为仿真数据源，对50-80厘 米分辨率的立体测绘卫星影像进行成像仿真，在仿真链路中把平台参数、相机参数有机地 串联起来，实现了几何仿真和福射仿真的结合。
[0306] 本发明的有益效果是:本发明实现了基于甚高分辨率卫星Worldview-3立体影像 的分米级星载TDI CCD立体测绘相机成像仿真，模拟的两个相机的影像源于视角接近的输 入源立体影像。
[0307] 另外，本发明还提出一种计算机可读介质，所述介质中存储有计算机指令，所述指 令执行上文所述的方法。
[0308] 另外，本发明还提出一种分米级星载TDI CCD立体测绘相机成像仿真系统，该系统 中可W设置相应的功能模块来执行上文所述的方法，如本领域技术人员可W理解的，该系 统的功能模块可W由硬件或者软件来实现。
[0309] 在本说明书的描述中，参考术语"实施例一"、"实施例二"、"示例"、"具体示例"、或 "一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发 明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是 相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可W在任一个或多个实 施例或示例中W合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可W将 本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0310] W上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替