[发明专利]通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法

摘要

一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法,是在传统RFM像方仿射变换参数定向后，再通过调整RFM模型RPC参数中的78个有理多项式系数实现影像的高精度几何纠正，其中的法方程病态问题利用像方仿射变换定向后的精度信息自适应构造正则化矩阵和正则化参数，实现卫星遥感影像78个RPC参数的稳健求解。在地面控制点充足条件下，本发明可以获得比传统像方仿射变换的RFM定向模型和严密模型更高的几何纠正精度。在基于已有参考地理数据的遥感影像自动匹配纠正领域，比传统方法具有明显的优势。

主权项

1.一种通过微修正RPC参数实现卫星遥感影像高精度几何纠正方法，包括以下步骤：(1)以RFM模型为基础，建立像点行列坐标参数R，C显函数形式的RFM方程；(2)在影像控制点的支持下，采用传统的像方仿射变换定向方法，求解得到影像的像方仿射变换模型系数m0,m1,m2,n0,n1,n2，并获取影像控制点像方行坐标的定向精度mR和像方列坐标的定向精度mC；(3)以RFM模型为基础，按照函数的求导算法，利用影像像点行坐标参数R对RPC参数中有理多项式系数a_i,b_j的导数以及影像像点列坐标参数C对RPC参数中有理多项式系数c_i,d_j的导数计算式，其中i＝1…20；j＝2…20，计算所有影像控制点物方坐标点处的78个参数的导数值，并记录各导数绝对值在不同影像控制点处的各自最大值，分别记为其中，i＝1…20；j＝2…20；(4)以像点行列坐标参数R，C为观测值，以RPC参数中的有理多项式系数ai，bj，ci，dj的增量dai,dbj,dci,ddj作为未知数依次构建所有影像控制点的误差方程组，其中，i＝1…20；j＝2…20，以及将dai,dbj,dci,ddj作为虚拟观测值构建相应的误差方程组；(5)根据步骤(2)得到的像方定向精度m_R,m_C和步骤(3)得到的自适应构造法方程的正则化矩阵P_I和正则化参数s，并求法方程的正则化解；正则化矩阵PI为对角线元素非0而其他元素为0的矩阵，对角线元素pkk按下式计算，其中pkk表示第k行k列元素，k＝1,2……78；其中分别为步骤(3)中计算得到的RPC参数的导数在各控制点物方坐标位置导数绝对值的最大值正则化参数s按下式计算：s＝k1·NP/39其中Np为影像控制点的数目，39为行列坐标误差方程中未知数的个数，k1为平衡系数，取值1.0或按经验值给定；法方程的正则化解按下式计算：X＝(ATPpA+sPI)‑1(ATPpLp+sPILI)其中A^TP_pA为像点误差方程的法方程，A为像点误差方程系数矩阵，P_p为像点量测坐标的权矩阵，P_I为步骤(5)中得到的正则化矩阵，L_p为像点坐标误差方程的常数项向量，L_I为步骤(4)中78个RPC参数增量未知数da_i，db_j，dc_i，dd_j误差方程的常数项向量其中，i＝1…20；j＝2…20。