[发明专利]超大规模光学卫星影像区域网平差粗差剔除方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于遥感影像处理领域，涉及一种超大规模光学卫星影像区域网平差多级粗差定位剔除技术方案。

背景技术

在超大规模光学卫星影像区域网平差中为了提高匹配效率采用一种多线程并行的匹配策略，每个处理节点以一张影像为主片，搜索与主片有重叠的影像，并只在重叠区域进行连接点的匹配操作，然而，无论是基于灰度的匹配还是基于特征的匹配，误匹配都是不可避免的，又由于在影像数量过万的超大规模的区域网中涉及上亿次的连接点匹配，无疑增加了误匹配的可能性，因此需要对连接点的粗差进行检测并剔除。

目前，连接点粗差的检测多通过像点前方交会得到物方坐标，然后由RPC参数计算得到其像方坐标，再根据计算得到的像方坐标及匹配的连接点坐标计算像点残差，对于非粗差点位，该残差值应保持一致，对于粗差点则该值呈现一定差异，可通过先验知识设定阈值找到该粗差点并剔除，而超大规模的区域网平差涉及大量影像的连接点匹配，匹配出的连接点可能存在多张影像上，不能直接运用上述方法进行粗差检测，在进行粗差的检测与剔除时仍需一定的策略。但是，尚未有相关技术方案出现。

发明内容

本发明针对超大规模光学卫星影像区域网平差连接点匹配中的误匹配问题，提出一种多级粗差定位与剔除技术方案。

本发明的技术方案为一种超大规模光学卫星影像区域网平差粗差剔除方法，包括以下步骤：

步骤1，以一张影像为主片，根据影像拓扑关系查找与其重叠的影像及每处重叠区域的连接点；

步骤2，将主片与重叠影像分别组成两两影像对，并计算影像对重叠区域连接点的像点残差；

步骤3，根据像点残差值检测粗差并剔除误匹配点；

步骤4，返回步骤1取下一张影像为主片，直到所有像片间的连接点粗差检测完成，实现第一级检测剔除，进入步骤5；

步骤5，取一个连接点，根据连接点信息查找其所在的所有影像；

步骤6，在一次平差后计算该连接点在所有影像上的像点残差；

步骤7，根据像点残差值检测粗差并剔除优化；

步骤8，返回步骤5取下一个连接点进行处理，直到所有连接点处理完成，实现第二级检测剔除，进入步骤9；

步骤9，进行区域网全局选权迭代平差，在每次平差后重新确定该连接点的权值，组成权矩阵参与下次解算直到平差解算收敛，实现第三级检测剔除。

而且，步骤3和步骤7中，根据像点残差值检测粗差并剔除误匹配点的实现方式为，根据像点残差计算像点残差的中误差σ，

其中，为像点残差的均值，根据预设检测系数，当每个像点残差与均值间的差值大于预设检测系数和中误差σ的乘积，则认为该连接点为粗差，并剔除该点，否则该连接点无粗差。

而且，步骤9中，在每次平差后确定连接点新的权值时，权值根据每个影像的像点残差确定。

而且，权值计算公式如下，

p＝1/Δsl

其中，p为权值。

本发明还相应提出一种超大规模光学卫星影像区域网平差粗差剔除系统，包括以下步骤：

第一模块，用于以一张影像为主片，根据影像拓扑关系查找与其重叠的影像及每处重叠区域的连接点；

第二模块，用于将主片与重叠影像分别组成两两影像对，并计算影像对重叠区域连接点的像点残差；

第三模块，用于根据像点残差值检测粗差并剔除误匹配点；

第四模块，用于命令第一模块取下一张影像为主片，直到所有像片间的连接点粗差检测完成，实现第一级检测剔除，命令第五模块工作；

第五模块，用于取一个连接点，根据连接点信息查找其所在的所有影像；

第六模块，用于在一次平差后计算该连接点在所有影像上的像点残差；

第七模块，用于根据像点残差值检测粗差并剔除优化；

第八模块，用于命令第五模块取下一个连接点进行处理，直到所有连接点处理完成，实现第二级检测剔除，命令第九模块工作；

第九模块，用于进行区域网全局选权迭代平差，在每次平差后重新确定该连接点的权值，组成权矩阵参与下次解算直到平差解算收敛，实现第三级检测剔除。

而且，第三模块和第七模块中，根据像点残差值检测粗差并剔除误匹配点的实现方式为，根据像点残差计算像点残差的中误差σ，

其中，为像点残差的均值，根据预设检测系数，当每个像点残差与均值间的差值大于预设检测系数和中误差σ的乘积，则认为该连接点为粗差，并剔除该点，否则该连接点无粗差。