[发明专利]光学遥感卫星无控内检校方法及系统

说明书

本发明提供一种光学遥感卫星无控内检校方法及系统，包括光学遥感卫星内检校模型建模；选取三张或三张以上具有重叠区域的交会影像构成多度重叠影像；利用多度重叠影像获取同名连接点的像方坐标；利用同名连接点的像方坐标构建关于内检校模型参数的误差方程式；求解内检校模型参数的误差方程式得到内检校模型参数。本发明可利用三张或三张以上重叠影像的相对关系实现光学遥感卫星无控内检校，克服传统光学遥感卫星内检校方法高度依赖高精度三维地面检校场的问题。

技术领域

本发明属于遥感影像几何处理领域，涉及光学遥感卫星内检校方法及系统。

背景技术

遥感光学卫星的理想光学成像模型满足透视原理：透视中心、像点及物方点满足共线条件。然而，由于遥感传感器和镜头制作、加工、安装误差及实验室测量误差等，用以决定像点位置的内方位元素往往存在阶数较高的畸变误差，使得实际像点位置会偏离理想像点位置，这些畸变误差难以在后续的带控处理中被消除，最终降低影像的相对定位精度。内检校就是通过一定手段探测内方位元素的畸变误差，以提高光学遥感卫星影像的带控纠正精度。

传统的光学遥感卫星多采用基于高精度三维地面检校场的方法进行内检校。此种方法的关键在于高精度三维地面检校数据的获取。Leprince S.(2007，2008)采用仿真-配准的策略，提出一种改进的高精度相位相关算法，并通过此算法逐像素的获取大量高精度控制点，成功的应用于SPOT5的检校。除了利用控制点进行内检校参数获取的策略外，许多学者也利用控制线等高级几何特征来进行检校参数的获取，从而拓展了高精度地面控制数据的选择范围。Long T.F.(2015)提出了利用多种几何特征作为控制的通用框架，此框架提供了多种控制特征的获取方法以及检校参数求解方法。Teo T.A.(2013)提出了直接采用控制线求解的方法，并分析了对于控制线特征如何构建检校参数求解方法。叶勤(2010)、伍洋(2015)提出了利用直线特征进行精度优化的方法。基于高精度三维地面检校场的方法直接将检校结果纳入到第三方的统一时空基准中，因此一般能够获得更加稳定、准确的补偿效果，缺点是第三方数据获取困难、成本高、周期长，同时需要花费大量人力物力对高精度三维地面检校场进行更新(Delevit J.M.,2012)。另外，对于宽幅影像，很难从一张影像上获取足够覆盖幅宽的控制点用于内检校。

此外，许多学者尝试将内检校参数引入到区域网平差形成自检校区域网平差方法，在求解区域网平差参数的同时将附加内检校参数求解出来(Fraser C.S.,1997；HabibA.F.,2002；Kocaman S.,2008；Gonzalez S.,2013；Di K.C.,2014；Zheng M.T.,2015)。贾博(2014)对SPOT-5定向片进行自检校区域网平差，采用畸变模型描述相机内部畸变，在区域网平差过程中同时解求畸变模型参数；Zheng M.T.(2015)对中巴资源02B卫星的长条带影像进行自检校区域网平差，并对不同畸变模型的平差结果进行比较；刘建辉(2015a，2015b)对天绘一号的定向片进行了自检校区域网平差；王涛(2014)对资源三号三线阵影像进行了自检校平差研究。然而，自检校区域网平差需要收集许多张具有重叠大区域的影像，并且求解过程中侧重于区域网平差参数的求解，附加检校参数求解的稳定性受到一定影响；另外，自检校区域网平差需要比较大的计算量，且需要少量控制点使结果更加合理可靠。上述种种缺点限制了自检校区域网平差法在光学遥感卫星内检校的应用。

发明内容

本发明针对传统光学遥感卫星内检校高度依赖高精度三维地面检校场问题，提供了一种光学遥感卫星无控内检校方法。无控内检校过程包括以下步骤，

步骤1，光学遥感卫星内检校模型建模；

步骤2，选取三张或三张以上具有重叠区域的交会影像构成多度重叠影像；

步骤3，利用多度重叠影像获取同名连接点的像方坐标；

步骤4，利用同名连接点的像方坐标构建关于内检校模型参数的误差方程式；