[发明专利]一种卫星遥感影像大区域无缝正射影像制作方法

权利要求书

1.一种卫星遥感影像大区域无缝正射影像制作方法，其特征在于，包括以下内容：

1)构建遥感影像成像几何模型；

2)读取待匹配遥感影像和DEM数据，对DEM和待配准遥感影像数据进行匹配；

3)遥感影像正射校正，得到初步校正对应的DOM产品；

4)根据步骤3)中获得正射影像间的位置关系，确定影像间的重叠区域，在重叠区域匹配得到同名点，对每组同名点建立基于TPS模型的误差方程，通过迭代求解得到影像间几何偏差的改正量，并利用求解得到影像间几何偏差的改正量对步骤3)中初步校正的DOM进行进一步校正，得到校正后的DOM，具体过程为：

4.1)根据步骤3)中获得正射影像的范围信息，确定影像间的重叠区域，其中，影像的重叠区为地理坐标矩形范围的交集，在重叠区域得到同名点；

4.2)从DOM头文件中读取其左上角点坐标和分辨率，将匹配得到的同名点坐标解求得到地面坐标：

4.3)建立基于TPS模型的正射平差误差方程，并采用最小二乘原理进行求解，得到正射影像间的几何精化参数，具体过程为：

4.3.1)建立TPS的模型：

式中，a^x₀,a^x₁,a^x₂,b^y₀,b^y₁,b^y₂,δ_i(i＝1,2,…n)为TPS模型参数，x,y为原始坐标，x',y'为改正后的坐标，n为同名点的数量，ψ(r_i)为径向基函数：

式中，r为影像中任意一点到匹配同名点的欧式距离；

4.3.2)基于TPS模型的误差方程对于每个解求至物方的同名点，其中，基于TPS模型的误差方程：

式中，分别为行列方向的坐标残差，为原始的物方坐标，为精化后的物方坐标，i表示点标号，j表示影像编号，n表示该影像上的同名点总数；

用矩阵形式表示如下：

v＝Ax-L

L＝[Dx₁ Dy₁]^T

4.3.3)对于每张影像上的每个同名点列立如上所示的误差方程，按照最小二乘原理求解得到TPS模型的系数；

4.4)根据4.3)中求解得到的TPS模型，对每张影像进行纠正和重采样，得到校正后的正射影像；

5)对所有校正后正射影像进行匀光和镶嵌，得到大区域的正射影像地图产品。

2.根据权利要求1所述的卫星遥感影像大区域无缝正射影像制作方法，其特征在于，对DEM和待配准遥感影像数据进行匹配采用几何与辐射信息共同约束的DEM与影像进行匹配，具体过程为：

2.1)将DEM生成模拟影像，作为基准影像；

2.2)利用仿射-尺度不变特征变换算法，获得基准影像与遥感影像初始匹配点；

2.3)利用初始匹配点，计算有理函数模型初始精化参数；

2.4)获取最小二乘精匹配的初值；

2.5)基于全局约束的最小二乘匹配，输出待匹配的遥感影像的辐射变形参数以及几何变形参数。

3.根据权利要求2所述的卫星遥感影像大区域无缝正射影像制作方法，其特征在于，上述步骤2.2)利用仿射-尺度不变特征变换算法，获得基准影像与遥感影像初始匹配点，具体过程为：

首先获取摄像机经度角和纬度角的采样序列，用来模拟所有可能由摄像机光轴造成的仿射变形来实现图像变换；

然后将待匹配的遥感影像进行倾斜旋转变换生成模拟影像；

最后将生成的模拟影像根据尺度不变特征变换算法进行特征点检测和基准影像匹配，获取遥感影像与基准影像间的初始匹配点。