[发明专利]一种光学遥感相机在轨几何定标方法

权利要求书

1.一种光学遥感相机在轨几何定标方法，其特征在于步骤如下：

（1）卫星在选择的区域成像后得到1级图像并进行辐射校正，选择同分辨率或更高分辨率的正射影像和DEM高程图作为参考图；在经过了辐射校正的1级图像上和参考图上选取同名点，1级图像上的同名点坐标记为（m，n），参考图上的同名点的经纬度和高度值记为(Lon,Lat,h)，所述的同名点分为两部分，一部分为供计算用的控制点，一部分为验证用的检查点；

（2）根据控制点的坐标m以及CCD线阵的安装位置，确定控制点在焦平面坐标系下的坐标（x，y）；根据控制点的坐标n，计算控制点所在行的成像时刻秒计数t，进而确定卫星位置的测量坐标X_GPS(t),Y_GPS(t),Z_GPS(t)和姿态的测量角度φ(t)，κ(t)；同时根据参考图上的同名点的经纬度和高度值(Lon,Lat,h)，计算同名点在地球固定坐标系下的坐标(X_obj,Y_obj,Z_obj)；

（3）利用步骤（2）的结果，结合星地接口文件，构建严格成像模型；

（4）将定标参数代入严格成像模型，得到图像定标模型，初始化定标参数；

（5）利用谱修正法对图像定标模型进行平差迭代，直至解稳定为止；

（6）利用步骤（5）解稳定后得到的定标参数确定1级图像上检查点在焦平面坐标系下的实际坐标（x’，y’），并利用传感器坐标系到地球固定坐标系的旋转矩阵，得到参考图像上对应检查点在焦平面坐标系下的坐标；

（7）将步骤（6）得到的1级图像上检查点在焦平面坐标系下的实际坐标与参考图上对应检查点在焦平面坐标系下的坐标求差，该差记为定位偏差；

（8）调整定标参数的初始值及迭代阈值，重复步骤（5）-（7），使得定位偏差最小，完成几何定标。

2.根据权利要求1所述的一种光学遥感相机在轨几何定标方法，其特征在于：所述的图像定标模型为

x=Δx-fr11(Xobj-Xsat)+r21(Yobj-Ysat)+r31(Zobj-Zsat)r13(Xobj-Xsat)+r23(Yobj-Ysat)+r33(Zobj-Zsat)y=Δy-fr12(Xobj-Xsat)+r22(Yobj-Ysat)+r32(Zobj-Zsat)r13(Xobj-Xsat)+r23(Yobj-Ysat)+r33(Zobj-Zsat)]]>

其中，Δx=Δxp+(k1r2+k2r4+k3r6)x‾+p1(r2+2x‾2)+2p2xy‾+y‾sinθ+y‾r2bΔy=Δyp+(k1r2+k2r4+k3r6)x‾+2p1xy‾+p2(r2+2y‾2)+sy‾]]>

x,y为像元在焦平面坐标系下的坐标，f为相机主距，x_p,y_p为相机主点位置，Δx,Δy为焦平面内某一像元实际位置与理想位置之间的偏差，Δx_p,Δy_p为线阵CCD中心像点相对像主点的偏移量，b为线阵CCD的曲率系数，s为相机的比例参数，θ为线阵CCD与焦平面坐标系Y轴的夹角，k₁,k₂,k₃为径向畸变系数，p₁,p₂为偏心畸变系数，r²=(x-x_p)²+(y-y_p)²;x‾=(x-xp);y‾=(y-yp);]]>r11,r12,r13r21,r22,r23r31,r31,r33]]>为传感器坐标系到地球固定坐标系的旋转矩阵。