[发明专利]一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法及系统

权利要求书

1.一种卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，基于严格几何成像模型的三维空间格网建立；

步骤2，进行重成像改正格网建立及像点格网坐标改正，包括以下子步骤，

步骤2.1，以三次多项式拟合姿态元数据，建立理想影像对应的姿态多项式；

步骤2.2，根据姿态元数据时间间隔及影像幅宽，设定重成像改正格网；

步骤2.3，利用姿态变换重成像，计算重成像改正格网的初值；

步骤2.4，利用重成像改正格网内插计算像点格网对应的改正值，生成改正后的像点格网；

步骤3，进行拟合残差统计检验及重成像改正格网优化，包括以下子步骤，

步骤3.1，利用物方三维空间格网及改正后的像点格网，采用最小二乘法计算RPC参数，

步骤3.2，以RPC参数计算重成像改正格网对应的像点坐标；

步骤3.3，利用重成像改正格网及像点坐标，计算通用成像模型的拟合残差；

步骤3.4，以格网点对应的拟合残差计算重成像改正格网的改正量，实现优化重成像改正格网。

2.根据权利要求1所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法，其特征在于：步骤2.1的实现方式为，

将传感器姿态元数据给出的单位四元数转换成对应的欧拉角ω，κ，然后计算三个角元素时间序列对应的三次拟合多项式，

其中，ω(l),κ(l)为任意扫描行l对应的欧拉角，l₀为影像中心对应的扫描行，式中三次多项式系数a_m,b_m,c_m通过最小二乘平差计算得到，0≤m≤3。

3.根据权利要求2所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法，其特征在于：步骤2.2的实现方式为，

根据姿态元数据时间间隔，计算重成像改正格网行方向格网数nr如下，

nr＝floor(rows×TDI/dt)+1

其中，floor()表示向下取整，rows为影像的总行数，TDI为每条扫描线对应的积分时间，dt为姿态元数据对应的时间间隔；

按下式计算重成像改正格网的格网间隔，

其中，ceil()表示向上取整，cols为影像的总列数，dr为重成像改正格网的行方向间隔，dc为重成像改正格网的列方向间隔，列方向的格网数nc采用预先设定的值；

按下式计算改正格网起点坐标r₀,c₀，

格网点的像点坐标(s_i2,l_j2)按下式计算，

其中，i2,j2是重成像改正格网中的格网索引。

4.根据权利要求3所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法，其特征在于：步骤2.3的实现方式为，对重成像改正格网的所有格网点进行以下计算，得到格网点的改正值，

设扫描行l对应的传感器坐标系相对于轨道参考坐标系的旋转矩阵为R_s(l)，按照步骤2.1中三次多项式计算所得欧拉角形成瞬时旋转矩阵

重成像改正格网的初值按以下像点坐标重成像变换公式计算，

其中，(s,l)为格网点在原始影像上的像点坐标，x₀,y₀,f为影像内方位元素，Δl,Δs为格网点(s,l)的重成像改正量，λ为比例系数。

5.根据权利要求4所述卫星影像通用成像模型拟合误差的改正方法，其特征在于：步骤2.4的实现方式为，

对任一像点坐标(s,l)，利用步骤2.2所得格网参数，按如下公式计算该像点所在重成像改正格网中的索引(i₀,j₀)，

通过该格网所对应的改正值，采用双线性内插计算像点坐标的重成像改正量。