[发明专利]双面阵推扫立体测绘成像方法及成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像系统，具体涉及一种双面阵推扫立体测绘成像系统。

背景技术

具备立体测图或高程测量能力的卫星称为测绘卫星，其任务是进行立体观测，获取地面目标的几何和物理属性。空间位置信息是地面目标的基本几何属性，在军事和民用领域有广泛的应用。测绘卫星系列包括高分辨率光学立体测绘卫星、干涉雷达卫星和重力卫星等，而采用光学传感器的高分辨率测绘卫星是当前测绘应用的主要数据来源，且光学遥感以其可视性好，技术实现性好而得以迅速发展。

随着摄影测量技术的发展，传输型光学立体测绘卫星因其可长期在轨运行、快速获取三维地理信息的能力，克服了返回式卫星因受其携带的胶片数量限制而在轨寿命短、获取情报的时效性差和不能直接形成数字影像等不足，已逐渐成为摄影测量卫星发展的主流。传输型三线阵光学成像及摄影测量属于动态摄影，卫星从不同视角多次对同一目标摄像，通过后期影像处理可确定目标的三维空间位置信息。三线阵测绘卫星具有相机几何结构稳定、基高比高、立体影像时间一致、对卫星平台稳定度要求较低等优点，适用于卫星测绘领域。

采用线阵推扫成像，每行图像都需要对应的姿态参数，由于现今的姿态测量速率不高，通常采用插值的方式给出各行的姿态参数，精度大大降低；和以往的三线阵推扫成像相比，双面阵推扫立体测绘成像时每帧图像都满足中心投影规律，一幅图像只需要一组姿态参数，可降低对姿态测量更新率的要求。而且随着生产工艺的改进，使用高分辨率如30000×5000的面阵成像器件已成为可能。

发明内容

本发明为解决现有采用三线阵推扫成像，每行图像都需要对应的姿态参数，导致姿态测量速率低以及精度大大降低的问题，提供一种双面阵推扫立体测绘成像方法及成像系统。

双面阵推扫立体测绘成像方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、计算面阵CCD图像传感器的行周期和帧周期：

所述面阵CCD图像传感器的行周期t_H用公式表示一为：

公式一、tH=GSDVN=GSDRR+H×GMR+H=b×Hf×cosaRR+H×GMR+H]]>

式中，V_N为星下点的平均速度，G为万有引力常数，M为地球质量，R为平均地球半径，H为飞行器平均离地高度；GSD为地面像元分辨率，b为面阵图像传感器的像元尺寸，a为双面阵光学系统夹角的一半，

所述面阵CCD图像传感器的最大帧周期为：

公式二、t_{frame_max}＝t_H×k

式中k为面阵CCD图像传感器的行数；

步骤二、计算双面阵推扫立体测绘成像系统在沿轨推扫成像过程中，双面阵CCD图像传感器拍摄到相同区域的间隔时间：