[发明专利]一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法

权利要求书

1.一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将外方位线元素转换至目标坐标系下；

步骤2，按一定的间隔建立空间格网面，根据严格成像几何模型获得虚拟控制点；

步骤3，将所获得虚拟控制点逐点转换至目标坐标系下；

步骤4，通过坐标转换法计算角元素在目标坐标系下的初值；

步骤5，在目标坐标系下，利用所求的外方位元素初值，虚拟控制点，基于共线条件的严格成像几何模型解算出目标坐标系下的姿态参数。

2.如权利要求1所述的一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于：所述步骤1具体过程为：

步骤1.1，在原坐标系大地基准下，将外方位线元素坐标从投影坐标系按照原投影方式的反变换转换至大地坐标系下；

步骤1.2，将大地坐标转换至空间直角坐标系中；

步骤1.3，使用七参数转换法将原坐标系大地基准下的空间直角坐标转换到目标坐标系大地基准下；

步骤1.4，在目标坐标系大地基准下，将空间直角坐标转为大地坐标；

步骤1.5，根据投影方式将大地坐标系下的坐标转换至投影坐标系下从而完成线元素的转换。

3.如权利要求2所述的一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于：步骤1.2中，将大地坐标转换至空间直角坐标系的转换公式为：

式中，T_e是外方位线元素在空间直角坐标系下的坐标；e为原坐标系所采用的基准椭球的第一偏心率，N为卯酉圈曲率半径；(B，L，H)为线元素的大地坐标，B，L，H分别表示纬度，经度，高程。

4.如权利要求3所述的一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于：七参数转换法的具体实现方式如下；

设两空间直角坐标系间有7个转换参数：3个平移参数(Δx Δy Δz)、3个旋转参数(ε_xε_y ε_z)和一个尺度参数k，则由原空间直角坐标系转换到目标空间直角坐标系的计算公式可以表示为：

式中，T_e′是转换至目标坐标系大地基准下的空间直角坐标。

5.如权利要求4所述的一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于：步骤1.4中将空间直角坐标转为大地坐标的计算公式为：

e′²＝(a²-b²)/a² (4)

式中，是目标坐标系大地基准下的大地坐标，(B′,L′,H′)分别代表该基准下的纬度，经度，高程；(X,Y,Z)为步骤1.3中T_e′的坐标，e′和N′为分别为目标坐标系所采用的基准椭球的第一偏心率和卯酉圈曲率半径，a为参考椭球的赤道半径，b为参考椭球的极轴半径，由于式(3)中等式左右两边均有大地纬度B′，因此B′需要根据式(3)-式(5)迭代求解。

6.如权利要求5所述的一种影像外方位元素在不同坐标系间高精度转换方法，其特征在于：步骤1.5线元素的转换公式如下；

式中，O_p是线元素在投影坐标系下的坐标，是将大地坐标转换为投影坐标系下的方程。