[发明专利]一种用于卫星遥感影像几何校正的控制点粗差自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星遥感影像几何校正技术，是一种卫星遥感几何校正过程中控制点粗差观 测值的自动检测方法。粗差观测值对卫星遥感影像几何校正模型的求解具有破坏性作用，采 用该方法自动检测粗差控制点，可以有效地检测出粗差控制点，提高卫星遥感影像几何校正 模型求解的可靠性。

技术背景

在卫星遥感影像几何校正过程中，主要过程分为两步：使用地面控制点观测值求解卫星 遥感影像几何校正模型，和使用卫星遥感几何校正模型对卫星遥感影像进行校正。影像校正 后的几何精度除与校正模型的选择有关外，主要与模型求解的精度有关。而模型求解的精度， 则主要取决于控制点观测值的质量、模型初值的精度和模型求解算法的优劣。

控制点观测值包括地面点三维坐标及其对应的图像像素坐标。由于卫星遥感影像校正过 程中需要大量控制点观测值，且这些观测值的一个重要来源是图像自动匹配，因此可能会存 在粗差观测值。控制点粗差观测值如果不能有效检测并去除，会不同程度地影响卫星遥感影 像校正模型的准确度，进而影响卫星遥感影响几何校正后的精度。

为了克服粗差观测值的影响，传统的数据探测法按照如下步骤进行粗差检测：

(1)对于线性模型中最为常见的Gauss-Markov模型，

V＝Ax-l

∑_l＝σ²P^-1    (1.1)

式中，l为n×1阶观测向量，∑_l为其协方差阵，P为观测值权阵，σ²为单位权方差，x为 m×1阶未知参数向量，A为m×n阶系数阵。V为改正数向量。

求其未知向量x的最小二乘解为：

x^=(ATPA)-1ATPl---(1.2)]]>

(2)将(1.2)代入(1.1)中，可求得改正数向量V，进而可以求得单位 权中误差的估值

σ^02=VTPVr---(1.3)]]>

式中r为多余观测数。

(3)计算改正数的权系数矩阵(协因数阵)Q_VV，

Q_VV＝P^-1-A(A^TPA)^-1A^T    (1.4)

(4)根据上述计算结果计算观测值的标准化残差w_i，