[发明专利]基于多定标场的光学卫星影像时变误差定标方法及系统

说明书

本发明提出一种基于多定标场的光学卫星影像时变误差定标方法及系统。为了准确标定出光学遥感卫星系统的外部参数，本发明在构建定标模型时考虑时间参数，建立安装角与归一化时间参数的多项式关系，并将其引入到卫星影像严格几何成像模型中构建时序化定标模型；按照一定时间序列选取覆盖多个定标场的影像为待定标影像，进行控制点量测；对选取的影像的时间做归一化处理；根据时序化定标模型建立误差方程利用建立的模型对遥感影像进行定标，该方法可行、有效，平差解算结果稳定、可靠。

技术领域

本发明属于遥感影像处理领域，涉及基于多定标场的光学卫星影像时变误差定标方法及系统。

背景技术

光学遥感卫星影像定标是光学遥感影像几何处理的基础，是发挥遥感影像几何性能的前提。光学遥感卫星影像定标的模型基础为几何定向模型，几何定向模型主要包括严格几何成像模型和有理多项式模型(RPC模型)两种，RPC模型具有形式统一、使用简单的特点，但其同时能够隐藏卫星载荷的关键参数信息，不利于在模型中引入时间参数，而严格几何成像模型中相机安装角参数是显性的，在模型中是可以表达的，当需要明确相机安装角误差时一般采用严格几何成像模型或在其基础上的变换形式。

鉴于光学遥感影像卫星的成像特点，其成像系统误差主要为相机安装角误差，在影像上表现为在垂轨和沿轨方向上的漂移误差，同时由于卫星在轨运行时所处环境发生变化，导致相机安装角误差随时间发生变化，并且表现为一定的时序性，因此在进行光学遥感卫星几何定标时要考虑时间因素。但是，尚未有相关技术方案出现。

发明内容

本发明主要解决光学遥感卫星影像系统时变误差的定标方法以及定标模型构建的问题。

本发明的技术方案提供一种基于多定标场的光学卫星影像时变误差定标方法，包括以下步骤：

步骤1，建立时序化定标模型，在严格几何成像模型基础上引入时间参数模拟相机安装角误差，获取沿轨像方残差、垂轨像方残差的函数模型F(X_E)，G(X_E)；

所述时序化定标模型如下，

其中，自变量t代表归一化的时间变量，(pitch(t),roll(t),yaw(t))为时间t下的相机安装角，外定标参数X_E＝(ax₀,ax₁,ax₂,ax₃,bx₀,bx₁,bx₂,bx₃,cx₀,cx₁,cx₂,cx₃)为待解算参数；

步骤2，按照一定时间序列选取覆盖多个定标场的影像为待定标影像，进行控制点量测；

步骤3，对选取的影像的时间做归一化处理；

步骤4，根据时序化定标模型建立误差方程，平差解算误差系数，实现方式如下，

针对外定标参数X_E＝(ax₀,ax₁,ax₂,ax₃,bx₀,bx₁,bx₂,bx₃,cx₀,cx₁,cx₂,cx₃)，建立误差方程式如下，

V＝AX-L P