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《基于有理多项式系数的线阵卫星近似核线影像的生成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第34卷第9期武汉大学学报·信息科学版Vol.34No.92009年9月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversitySept.2009文章编号:167128860(2009)0921068204文献标志码:A基于有理多项式系数的线阵卫星近似核线影像的生成11,2张永军丁亚洲(1武汉大学遥感信息工程学院,武汉市珞喻路129号,430079)(2湖北省电力勘测设计院,武汉市红旗渠路95号,430024)摘要:分析了线阵卫星影像投影轨迹法计算局部范围近似核线影像的基本原理,提出利用分段直线拟合近似
2、核线;基于RPC和物方经纬度的线阵卫星近似核线影像重采样方法,以便在密集影像匹配生成高精度数字高程模型(DEM)时缩小匹配搜索范围,并降低误匹配率。试验结果表明,利用投影轨迹法可以确定立体像对局部范围内的近似同名核线,且分段直线拟合方法精度更高;基于物方经纬度方法进行核线影像重采样后,非常有利于同名点的高可靠性匹配,且核线影像上的同名点坐标到原始影像坐标的反算精度优于0.04像素,验证了重采样方法的可行性。关键词:线阵卫星影像;RPC;近似核线;重采样;密集影像匹配中图法分类号:P231.5;P236随着航天技术、计算机技术、传感器技术、空
3、千至数万个同名点进行区域网平差等解算是非常间定位技术等的发展,高分辨率卫星遥感影像已容易的,匹配精度和效率都可以得到保证。但是,[123]成为人类获取地球空间信息的重要数据源。生成高精度DEM,一个立体影像往往需要匹配数但是,线阵卫星影像繁琐的姿态控制技术导致影百万个同名点,此时,传统的二维搜索匹配不仅效像的严格几何模型形式极其复杂;同时为了保密率非常低,而且误匹配概率很高。因此,核线影像核心技术参数,常用有理函数模型替代以共线条在密集影像匹配中有着非常重要的作用,可大大[7]件为基础的严格几何模型,其有理函数系数则称提高同名特征匹配的速度
4、和成功率。线阵卫星[3]为RPC(rationalpolynomialcoefficients)。目特殊的成像方式导致每条扫描线都存在不同的方前,多个商业卫星如IKONOS、QuickBird等只提位元素,导致立体像对间不存在严格的核线几何供RPC作为影像方位参数。关系。其核线一般是类似双曲线的曲线,小范围核线是摄影测量中分析立体成像几何关系的内表现为近似直线。一条核线上的某点P以及重要概念,现有的匹配算法大都利用核线约束条距离该点一定范围内的相邻点,其同名像点都位件来限制匹配的搜索范围,以便缩短匹配时间,提于P点的对应核线上。在局部范围内
5、存在近似高匹配结果的可靠性。但是线阵卫星影像的成像同名核线对,影像匹配时,即可将搜索过程简化为方式复杂独特,不可能同框幅式影像一样具有严一维搜索。格意义的核线,只能产生近似的核线及相应的近对于线阵卫星影像,一般用投影轨迹法分析[429]似核线影像。其近似核线几何关系。如图1所示,设一条光线从地面某点P(X,Y,Z)出发,经过左影像的投1投影轨迹法近似核线几何影中心S,成像于左影像上的点p,其几何关系可用RPC表达,则这条光线上的每一点都可以被惟现有的影像匹配方法在卫星影像对中匹配数一地投影到右影像上,这些点在右影像上形成一收稿日期:2009
6、207216。项目来源:国家973计划资助项目(2006CB701302);国家自然科学基金资助项目(40671157);国家教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET20720645)。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第34卷第9期张永军等:基于有理多项式系数的线阵卫星近似核线影像的生成1069条曲线,称为p点的核线,如果p′为p的同名点,(xl,yl)、pr(xr,yr):显然p应
7、该位于这条曲线上。NumL(Pl,Ll,Hl)NumL(Pl,Ll,Hl)lsxl=,yl=为计算方便,常用的方法是拟合直线代替曲DenLl(Pl,Ll,Hl)DenLs(Pl,Ll,Hl)线。本文采用将曲线点拟合成一系列不连续的直NumRl(Pr,Lr,Hr)NumRs(Pr,Lr,Hr)xr=,yr=DenR(Pr,Lr,Hr)DenR(Pr,Lr,Hr)线段,以便减小拟合误差。如图2所示,首先计算ls轨迹点所拟合直线的斜率k,然后取这一系列点(1)中每两个相邻点对的中点,过这些中点以斜率k式中,NumL、NumR、DenL、DenR分
8、别为左右影像生成一系列直线段,这些直线段即为右核线。PRC的分子和分母系数。假设重采样后影像上的像点表示为(xn,yn),则重采样时,把pl、pr的灰度赋给新的影像坐标,可以令y
