[发明专利]保持原始分辨率的遥感虚拟线阵参数提取及影像拼接方法

说明书

本发明公开了保持原始分辨率的遥感虚拟线阵参数提取及影像拼接方法，建立虚拟线阵的每个探元与原始单线阵的探元之间的一一对应关系，使虚拟线阵上每个探元的分辨率与其对应的原始单线阵上探元的分辨率相一致，实现过程包括单片线阵重叠段参数线性拟合，计算每个探元在虚拟线阵上的编号，计算各片线阵的虚拟控制点，最小二乘法解算虚拟线阵参数，基于所得虚拟线阵参数进行影像虚拟化与拼接处理。本发明能在视场角很大或幅宽很大的情况下，保持原始影像分辨率，满足定量遥感的需要。

技术领域

本发明属于航天摄影测量领域，由于幅宽受限等原因，采用多片(或多相机)线阵推扫成像方式。在地面预处理系统中，需要对多片线阵推扫影像进行虚拟化拼接处理。与拼接影像对应的一组参数称为虚拟线阵参数。本发明提出一种新的虚拟线阵参数提取和影像拼接方法，能使虚拟影像保持原始影像分辨率。

背景技术

目前高分辨率光学卫星影像通常采用线阵推扫方式成像，并且需要多片线阵影像进行拼接，或者需要多台线阵相机进行拼接处理。在幅宽较大或视场角较大的情况下，图像中心处与图像左右侧之间的像素分辨率差异较大。若此时采用常规方法计算虚拟线阵参数，会使得虚拟影像分辨率与原始影像分辨率存在较大差异，可能破坏原始辐射值，这很不利于后续定量遥感的研究。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供一种新的虚拟线阵参数提取技术方案，解算出来的虚拟影像参数能使虚拟影像保持原始影像分辨率。

本发明技术方案提供一种保持原始分辨率的遥感虚拟线阵参数提取方法，建立虚拟线阵的每个探元与原始单线阵的探元之间的一一对应关系，使虚拟线阵上每个探元的分辨率与其对应的原始单线阵上探元的分辨率相一致，实现过程包括以下步骤，

步骤1，单片线阵重叠段参数线性拟合；

步骤2，根据步骤1所得结果，计算每个探元在虚拟线阵上的编号；

步骤3，根据步骤2所得结果，提取各片线阵的虚拟控制点；

步骤4，基于步骤3所得虚拟控制点，采用最小二乘法解算虚拟线阵参数。

而且，步骤1实现如下，

设第i片线阵上第j点在相机坐标系中的坐标为(x_ij,y_ij)，坐标分量x_ij,y_ij满足以下三次多项式函数，

其中，a_i0a_i1a_i2a_i3b_i0b_i1b_i2b_i3为已知的第i片线阵参数，s_ij为第i片线阵上第j个探元的编号

每个单片线阵的探元数为N，线阵总片数为n，i＝1,2,…,n；假设每q个探元取一个点，计算用的数据点数m＝N/q，点序号j＝0,1,…,m；

当in时，从第i片线阵的尾部取一小段P，P中至少包含第i片线阵与第i+1片线阵在线阵方向上重叠的部分，在P上选取m1个点作为控制点，根据式(1)计算得到第i片线阵上的m1个点的坐标y_ij；

这m1个点的探元编号s_ij和坐标分量y_ij满足下列线性方程，

s_ij＝c_i,0+c_i,1y_ij (2)

利用m1个控制点，通过最小二乘法，拟合上述线性方程的系数c_i,0和c_i,1；