[发明专利]一种多分片卫星影像拼接和几何模型构建方法

权利要求书

1.一种多分片卫星影像拼接和几何模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)获取待拼接的各原始分片影像和DOM数据，基于原始分片影像和DOM数据确定控制点或者控制点和连接点；对于多线阵影像，原始分片影像多视匹配得到连接点；筛选部分连接点与DOM匹配，在DEM中内插高程值后获取控制点数据；对于单线阵影像，原始分片影像直接与DOM匹配，DEM内插高程值后生成控制点；

2)利用得到的控制点或者控制点和连接点对原始分片影像进行平差处理，基于平差结果得到原始分片影像RFM补偿模型；所述步骤2)在进行平差处理时采用像方补偿模型建立像方坐标(r,c)与物方坐标(P,L,H)之间的修正关系，利用所述修正关系进行平差处理；所述的修正关系为：

其中(r,c)为像方坐标，(P,L,H)为物方坐标，r₀,r_s,c₀,c_s为像方坐标标准化参数，(P_n,L_n,H_n)为标准化的物方坐标；

3)采用分段仿射变换模型对各原始分片影像进行拼接，得到全景拼接影像；

4)将得到全景拼接影像进行格网化处理，根据像点坐标转换关系确定各格网点在原始分片影像中对应的像点；

5)将原始分片影像覆盖范围内高程进行分层，利用原始分片影像RFM补偿模型计算像方格网点对应的虚拟控制格网点的物方坐标，得到全景拼接影像RFM，求解全景拼接影像RFM以实现多分片卫星影像拼接后的几何模型构建；所述步骤5)中虚拟控制格网点的物方坐标的计算过程如下：

A.将影像覆盖范围内高程均匀分层，将原始分片影像任意格网点的坐标r、c和地面高程分层H代入到像方坐标和物方坐标之间的修正关系中，得到：

其中r⁰、c⁰为像坐标初值，(P,L,H)为物方坐标，r₀,r_s,c₀,c_s为像方坐标标准化参数；(P_n,L_n,H_n)为标准化的物方坐标；

B.根据步骤A得到的上述关系计算坐标改正量修正地面坐标，经多次迭代后得到虚拟控制点地面坐标。

2.根据权利要求1所述的多分片卫星影像拼接和几何模型构建方法，其特征在于，所述步骤3)在对各原始分片影像进行拼接时，保持奇数分片影像的位置不变，将偶数分片影像嵌入到奇数分片影像之间。

3.根据权利要求1所述的多分片卫星影像拼接和几何模型构建方法，其特征在于，所述步骤3)中在将偶数分片影像嵌入到奇数分片影像之间时，统计片间连接点垂直偏移量的变化趋势，对偶数片影像分段，计算各分段仿射变换系数，采用的计算公式如下：

其中(r,c)为偶数片影像第j段中某个连接点的坐标，(l,s)表示某个连接点所对应的全景拼接影像的像方坐标，a_0j～b_2j为第j段的6个仿射变换参数，分别描述分段影像行、列方向上的平移、旋转和缩放。

4.根据权利要求1所述的多分片卫星影像拼接和几何模型构建方法，其特征在于，所述步骤5)中全景拼接影像RFM的求解采用谱修正迭代法。