[发明专利]确定与图像相联系的位置的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及与图像相联系的地面坐标的确定，尤其涉及成像系统产生的一个或多个图像到其它图像的补偿坐标信息转换。

背景技术

当前卫星和航空应用中的远程感测系统一般提供可以处理成包括构成图像帧的数行像素的图像。在许多应用中，人们希望知道图像内的一个或多个像素的地面位置。例如，人们可能希望用像经度、纬度、和海拔那样的地理术语表达图像像素的地面位置。许多约定用于表达一个点的精确地面位置。通常，与像1927年的北美数据(NAD27)、1983年的北美数据(NAD83)、和1984年的世界测地系统(WGS84)一起指定像横轴墨卡托投影(UTM)那样的参考投影。此外，对于美国内的图像，人们可能希望用像特定州或县内的镇区/范围/地域那样的PLSS(公共土地勘测系统)坐标表达图像内的像素或对象的位置。

为了为远程成像系统收集的图像导出精确地面位置信息，然后用上面列出的标准或它们标准之一表达它，必须在一定程度上知道成像系统在收集图像时的状态。存在许多决定成像系统成像的精确区域的包含成像系统的状态在内的变量。例如，在卫星成像应用中，卫星的轨道位置、成像系统的方位、和包括大气影响和卫星或它的成像系统的热失真的各种其它因素都对决定成像系统成像的区域的精度产生影响。认知这些因素的每一种的误差导致确定成像系统成像的区域的地面位置的不确定性。

发明内容

本发明已经识别到，即使不是全部，也有许多用于为远程感测平台收集的原始图像数据生成地面位置信息的因素易产生导致为相关图像导出不准确地面位置信息的误差。

本发明降低了至少一个误差源的负面影响和为为图像导出更准确地面位置信息创造了条件，从而使信息更适用于利用图像的各种实体。因此，如果感兴趣实体接收到地面图像，它就更加准确地知道地面图像内各个特征的位置，从而提高了将这样的图像用于各种各样应用的能力。

在一个实施例中，本发明提供了为卫星图像内的像素确定地面位置坐标的方法。该方法包括如下步骤：(a)获取第一地球视角的第一图像；(b)定位第一图像中的至少一个第一像素，第一像素对应于具有已知地球位置坐标的点；(c)利用可用于卫星的方位、位置、和失真信息的至少一个确定第一图像内的点的预期像素位置；(d)根据该点的预期像素位置与第一像素的已知位置之间的比较，计算至少一个补偿因子；(e)获取第二地球视角的第二图像，第二图像不与第一图像重叠；和(f)与可用于卫星的方位、位置、和失真信息结合，利用补偿因子为第二图像内的至少一个像素确定地球位置坐标。

补偿因子可以通过求解图像的相关位置、方位、失真、和地面位置信息利用已知地面位置、失真、和位置信息的一组方程计算，以便调整卫星的方位。然后，将卫星的调整方位用作补偿因子。补偿因子的计算也可以利用协方差矩阵来加强，折衷不确定因素或将一个或多个矩阵中的不确定量设置成接近零，和求解另一个矩阵以获得卫星方位信息。然后，当为第二图像确定地球位置信息时，将卫星方位信息用作补偿因子。第二图像可以由成像系统在收集第一图像之前或之后收集。

本发明的另一个实施例提供了确定来自远程成像平台的地球图像的位置信息方法。该方法包括如下步骤：(a)获取与第一地球视角相联系的第一地球图像；(b)获取与第二地球视角相联系的第二地球图像，第二地球图像不与第一地球图像重叠；和(c)利用与第一地球图像相联系的已知位置信息确定与第二地球图像相联系的位置信息。

本发明的又一个实施例提供了包含数个像素和至少一个像素的地球位置坐标的地球区域的卫星图像。这些像素和坐标通过如下步骤获得：(a)从第一地球视角获取第一地球图像，第一地球图像包含数个像素；(b)定位第一地球图像中与一个点相联系的至少一个第一像素，该点具有已知地球位置坐标；(c)根据第一地球图像内该点的预期像素位置与第一地球图像内第一像素的已知位置之间的比较，计算补偿因子；(d)从第二地球视角获取第二地球图像，第二地球图像包含数个像素和不与第一地球图像重叠；和(e)根据补偿因子为第二地球图像的至少一个像素确定地球位置坐标。

本发明的再一个实施例提供了向感兴趣实体输送卫星图像的方法。该方法包含如下步骤：(a)提供起传送数字数据作用的至少一部分通信网络；和(b)在该部分通信网络上传送包括数个像素的数字图像，至少一个像素含有根据补偿因子导出的相关地面位置信息，补偿因子是根据来自第一图像的至少一个地面点确定的，其中，所述第一图像不同于所述数字图像和所述第一图像不与所述数字图像重叠。

附图说明