[发明专利]对地观测激光测高卫星高程控制点自动提取方法和数据处理方法

权利要求书

1.一种激光足印影像的云雾量检测方法，其特征在于，包括：

利用大量的含云雾影像进行样本训练，获得云雾的灰度阈值及纹理特征值；

计算整幅足印影像的灰度直方图，基于所述灰度阈值初步判断是否存在云雾，以及云雾的含量；

计算足印影像的子块的灰度均值，当所述子块的灰度均值高于第一阈值时判定含云雾，当所述子块的灰度均值低于第二阈值时判定不含云雾；

利用灰度共生矩阵计算灰度均值处于所述第一阈值和第二阈值之间的影像子块的纹理特征，与从所述样本训练获得的所述纹理特征值进行对比；

统计被判定为云雾的像素总数及其在所述整幅足印影像中的数量占比，确定云雾量。

2.根据权利要求1所述的云雾量检测方法，其特征在于，在计算整幅足印影像的灰度直方图时，对影像进行直方图均衡化增强处理，均衡化的公式如下：

其中，s_k为原图灰度值为k的像素经过变换后的新灰度值；P_r(r_i)是灰度值为i的像素频率；L是图像的灰度等级。

3.根据权利要求1所述的云雾量检测方法，其特征在于，所述第一阈值是235，所述第二阈值是80。

4.根据权利要求1所述的云雾量检测方法，其特征在于，利用灰度共生矩阵计算所述影像子块的纹理特征时所考虑的纹理特征包括：角二阶矩，同质性，对比度和相关性中的一个或多个。

5.一种对地观测激光测距值有效性评估方法，其特征在于，包括：

对于激光测高卫星下传的经解码后的原始数据进行系统几何改正及初步的波形处理，根据几何对应关系，获得激光光斑对应的足印影像，基于硬件参数和地理坐标或者足印相机与激光测高仪的初步标定来实现激光和足印影像的基本配准；

确定所获得的与激光光斑对应的足印影像的中心点位置，并确定足印影像中激光光斑对应的面积；

将确定的影像进行裁剪或存入内存中形成足印影像块；

采用根据权利要求1-4中任一项所述的云雾量检测方法，对所述足印影像块进行云雾量检测，获得足印影像块的云雾量值；

基于所述云雾量值判断所述足印影像块的激光测距值的有效性或可用性。

6.一种激光高程控制点提取方法，其特征在于，包括：

采用根据权利要求5所述的对地观测激光测距值有效性评估方法，保留判定为无云的足印影像块，剔除掉判定为薄云或厚云的足印影像块的激光高程数据；

以激光足印点的反射率ε<1作为筛选参数，筛选保留的足印影像块的激光足印点，其中，

选择回波波形中仅有一个波峰、峰值大于阈值且波形拟合后的标准偏差σ≤3.2ns的激光足印点，其中，用于确定所述阈值的参数包括激光器的发射能量和接收口径。

7.根据权利要求6所述的激光高程控制点提取方法，其特征在于，

采用多个高斯函数叠加的方式对所述回波波形进行波形拟合，拟合公式如下式所示：

上式中t为时间，A_m,t_m,σ_m分别为第m个高斯函数的幅值、均值和标准差，ε为波形噪声值。

8.一种对地观测激光测高卫星数据处理方法，其特征在于，包括：

对激光的发射和接收波形进行平滑、去噪，提取波形特征参数，确定发射和接收波形重心对应的时刻，根据激光传输时间间隔，计算激光单向传输初始距离值；

根据卫星姿轨参数、激光发射时间、初始距离值及激光几何定位模型，计算激光足印点的三维坐标；

根据卫星姿轨参数、足印影像、足印相机参数及足印影像几何定位模型，重采样生产出足印影像几何粗纠正产品；

采用根据权利要求1-4中任一项所述的云雾量检测方法，对足印影像进行云雾量检测，对检测到的云雾量值未超过预定标准的足印影像的激光足印点进行下一步处理。