[发明专利]机械拼接型TDI CCD推扫相机整体几何平差方法

说明书

本发明适用于摄影测量与遥感测绘技术领域，具体提供了一种机械拼接型TDI CCD推扫相机整体几何平差方法，该方法提出了构建片间约束整体几何平差模块、片间约束外定向参数平差模型，片间约束内定向参数平差模型，通过计算外定向参数和内定向参数，可有效实现原始分片影像的高效拼接，形成连续一致的拼接影像，并辅以控制点进行整体几何平差，提高拼接影像的定位精度；同时，鉴于外定向参数与内定向参数之间具有很强的相关性，采用分开迭代的方式，确保机械拼接型TDI CCD推扫相机的高拼接精度。

技术领域

本发明属于摄影测量与遥感测绘技术领域，具体涉及一种机械拼接型TDI CCD推扫相机整体几何平差方法。

背景技术

拼接型TDI CCD推扫相机是指按一定方式将多片TDI CCD拼接而形成的组合式并采用推扫成像方式的光学遥感相机。该类相机可兼顾地面分辨率、地面覆盖宽度、成像灵敏度以及信噪比等技术指标，因而在当前高分辨率光学遥感卫星上逐渐得到了广泛应用。与传统线阵推扫式相机相比，拼接型TDI CCD推扫式相机采用了CCD拼接技术。受制作工艺水平限制，单片TDI CCD器件的长度较短，无法满足星载光学相机的地面覆盖宽度要求，因此需采用一定技术手段将多片TDI CCD拼接在一起以使相机具备足够视场宽度。

根据拼接方案的不同，当前拼接型TDI CCD相机主要可分为三类：机械交错拼接相机、光学拼接相机以及特殊构型拼接相机。无论上述哪一类拼接型TDI CCD相机，其均可是空间分辨率、地面覆盖宽度等技术指标显著提升，但其特殊的物理构造和成像机理也使其所获取图像的几何处理呈现出一系列新特点。

机械拼接型TDI CCD推扫相机在某一成像瞬间，多片TDI CCD共享一套外方位元素，但由于焦平面上安置位置的不同，各片TDI CCD在地面上的成像不是一条连续的扫描行，而是多条不连续的“短扫描行”，如图1-1所示，为瞬间成像示意图。地面上“不连续”短扫描行在沿轨方向的错位大小取决于各分片CCD在焦平面上沿轨方向的错位程度。随着卫星平台的飞行，各TDI CCD分片分别推扫成像，形成多个连续的分片窄条带图像，由于相邻TDICCD分片之间的相对安置关系，将导致分片影像之间存在一定水平重叠和垂直错位，如图1-2所示为某各分片影像地面覆盖示意图。故有必要准确确定对机械拼接型TDI CCD推扫相机的内定向参数和外定向参数，确保相机的拼接精度。

作者为曹斌才的2014年硕士学位论文《多片TDI-CCD卫星影像拼接方法研究》提供了一种TDI-CCD卫星影像拼接方法，该方法采用了“先外后内”的在轨几何标定，以得到相机的内定向参数和外定向参数，对相机进行拼接。在轨几何标定的计算过程中，没有利用严格的片间约束几何条件，更没有推导得到片间约束外定向参数平差模型和片间约束内定向参数平差模型，只利用了地面坐标值相等的约束条件循环计算内定向参数和外定向参数，这样得到的内定向参数和外定向参数均不准确，进而无法保证相机的拼接和定位精度。

发明内容

本发明提供了一种机械拼接型TDI CCD推扫相机整体几何平差方法，用以解决现有技术得到的内定向参数和外定向参数均不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括：

本发明提供了一种机械拼接型TDI CCD推扫相机整体几何平差方法，包括如下步骤：

S1：构建所述机械拼接型TDI CCD推扫相机的片间约束整体几何平差模型；

S2：根据所述机械拼接型TDI CCD推扫相机的影像获取地面控制点信息，并对不同分片CCD进行影像匹配确定相邻分片重叠区域内的同名点信息；

S3：基于所述片间约束整体几何平差模型，根据所述地面控制点信息与所述同名点信息构建片间约束外定向参数平差模型，解算外定向参数的外定向计算值；

S4：固定所述片间约束外定向参数平差模型中的所述外定向计算值，根据所述地面控制点信息与所述同名点信息构建片间约束内定向参数平差模型，解算内定向参数的内定向计算值；