[发明专利]一种光学和SAR异源卫星影像联合平差的定权方法和装置

权利要求书

1.一种光学和SAR异源卫星影像联合平差的定权方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，构建SAR影像和光学影像异源区域网平差模型；

S2，根据SAR影像和光学影像的先验定位精度求解像方补偿参数的误差方程组的权矩阵；

所述的步骤S1，包括：

S11，求解SAR影像和光学影像的有理多项式模型，即RPC，模型参数；分别基于SAR影像和光学影像的严密成像几何模型生成相应的影像坐标和对应地面坐标的虚拟控制点对集合，利用点对集合，采用拟合方法求解RPC模型函数的系数，得到相应影像的RPC模型函数s(B,L,H)和l(B,L,H)；(s,l)是卫星影像中像点的二维图像坐标，(B,L,H)为影像中像点对应的地面点在经纬度坐标系下的地面坐标；RPC模型函数用于将经纬度坐标系下的地面坐标转换为二维图像坐标；

S12，为量测得到的位于第j张影像上的第i个像点的二维图像坐标，该影像点对应地面点的地面坐标为(B_k,L_k,H_k)，k为地面点的序号，利用仿射变换模型构建光学影像和SAR卫星影像的像方补偿函数模型，构建第i个像点的量测误差方程为:

其中，s^(j)(B_k,L_k,H_k)和l^(j)(B_k,L_k,H_k)为将地面点坐标(B_k,L_k,H_k)代入第j张影像的RPC模型函数后的结果，为位于第j张影像上的第i个像点的量测坐标误差，为第j张影像的像方补偿参数；

对第i个像点的量测误差方程进行求导和线性化处理，得到误差方程：

式中，为第j张影像的RPC模型函数对地面点坐标(B_k,L_k,H_k)的偏导数，为未知数改正量，为根据第k个地面点的地面坐标初值和第j张影像的像方补偿参数初值计算得到的第j张影像上的第i个像点的二维图像坐标的初值，该计算过程表示为:

其中，为第j张影像的像方补偿参数初值；

S13，构建存在重叠区域的光学影像和SAR影像的像点坐标量测误差方程组；

对于影像中的n个像点，构建相应的像点坐标量测误差方程组，其表达式为：

其中，A_G和A_A为误差方程组的系数矩阵，Δx_G为地面点坐标改正量，Δx_A为像方补偿参数改正量，对于该像点坐标量测误差方程组，其对应的权矩阵为P_I，L_I表示像点坐标量测值，表示像点坐标量测值的初值；

S14，将量测误差方程中的像方补偿参数视为像方仿射变换参数的虚拟观测值，构建像方补偿参数的误差方程组，其表达式为，

其中，I为单位矩阵，V_A为像方仿射变换参数的虚拟观测值的观测误差，其表达式为：

L_A为像方仿射变换参数的虚拟观测值，其表达式为:

为虚拟观测值的初值，其表达式为：

该像方补偿参数的误差方程组的权矩阵为P_A；

S15，根据像点坐标量测误差方程组和像方补偿参数的误差方程组，构建不含控制点的异源影像带权区域网平差方程组，其表达式为：

该异源影像带权区域网平差方程组的权矩阵P_I和P_A分别为像点坐标量测误差方程组和像方补偿参数的误差方程组的权矩阵，通过迭代方法解算异源影像带权区域网平差方程组中的Δx_G和Δx_A；

所述的步骤S2，包括：

影像的像点坐标量测权值为其对应的像点坐标量测值的中误差的倒数；权矩阵P_I对角线上的元素为对应像点坐标量测值的权值，权矩阵P_I的其他元素为0；对于权矩阵P_A，根据影像的先验精度信息分别确定各个像方补偿参数的中误差，权矩阵P_A中的各个像方补偿参数的权值为其中误差的倒数，权矩阵P_A对角线上的元素为对应像方补偿参数的权值，权矩阵P_A的其他元素为0；

在根据SAR影像和光学影像的先验定位精度求解像方补偿参数的误差方程组的权矩阵后，利用与地面点目标相关的像点所在行的像素值向量，计算其互相关矩阵，按照像方补偿参数的权值的数目，提取相应维度的特征矩阵，将特征矩阵作为加权矩阵，依次对像方补偿参数的权值进行加权更新，得到更新后的像方补偿参数的权值。