[发明专利]高分辨率光学推扫卫星稳态重成像传感器校正方法及系统

摘要

本发明提供一种高分辨率光学推扫卫星稳态重成像传感器校正方法及系统，包括构建单片TDI CCD非稳态严密几何模型和虚拟CCD稳态成像严密几何模型，根据虚拟CCD稳态成像严密几何模型得到有理函数模型，建立单片TDI CCD 影像与虚拟CCD 重成像影像的一一映射关系，从而根据原始的单片TDI CCD影像生成传感器校正后影像。本发明技术方案结合虚拟CCD成像原理，利用多片TDI CCD非稳态几何模型与虚拟单线阵CCD稳态几何模型定位的一致性，实现多片CCD影像的无缝拼接的同时，校正由平台震颤引起的影像变形，提供用户标准景影像和对应高精度RPC参数，便于后续图像应用。

主权项

一种高分辨率光学推扫卫星稳态重成像的传感器校正方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，构建单片TDI CCD非稳态严密几何模型，包括对于像点(s，l)，根据在轨几何定标获取的探元指向角模型确定探元s在相机坐标系下的指向，通过轨道模型和姿态内插模型获取每一行扫描行对应时刻的轨道和姿态作为外方位元素，从而建立每一片TDI CCD影像每一点(s，l)的严密成像几何模型；其中，s为某单片TDI CCD影像上任意一个探元的探元序号，l为某单片TDI CCD影像上任意一行的行号；步骤2，构建虚拟CCD稳态成像严密几何模型，包括设定与多个单片TDI CCD拼接长度相等的虚拟单线阵CCD，在实际成像基础上，确定虚拟单线阵CCD的内方位元素，并设定卫星匀速推扫成像每一扫描时间以及稳定的轨道模型和姿态模型，从而建立虚拟CCD影像上任一点(s'，l')的严格成像几何模型；其中，s'为虚拟单线阵CCD上任意一个探元的探元序号，l'为虚拟CCD影像上任意一行的行号；步骤3，采用地形独立法，根据虚拟CCD稳态成像严密几何模型得到有理函数模型，代替虚拟CCD稳态成像严密成像几何模型；所述地形独立法实现方式为，首先将虚拟CCD稳态成像的影像范围划分为m×n个格网，则产生了(m+1)×(n+1)个均匀分布的格网点；然后在三维空间确定若干高程面，通过虚拟CCD稳态成像严密几何模型计算格网点对应高程面上的空间三维坐标，得到多个虚拟控制点；最后采用最小二乘法通过虚拟控制点解算有理函数模型的多项式系数；步骤4，虚拟CCD稳态重成像，包括以物方作为参考，通过步骤1和3所得结果，建立单片TDI CCD影像与虚拟CCD重成像影像的一一映射关系，从而根据原始的单片TDI CCD影像生成传感器校正后影像；建立单片TDI CCD影像与虚拟CCD重成像影像的一一映射关系实现方式为，以物方为基准，首先利用步骤1所得原始的单片TDI CCD影像的严密成像几何模型，计算某一扫描行上某一点(s，l)与地面的交点(B，L，H)，H为高程，(B，L)为经纬度坐标；然后利用步骤3所得有理函数模型将(B，L，H)反算到虚拟扫描景坐标(s'，l')，然后通过重采样获取虚拟扫描景灰度值。