基于严密几何模型的火星表面线阵影像核线重采样方法

摘要

本发明涉及基于严密几何模型的火星表面线阵影像核线重采样方法，先获取火星表面线阵相机拍摄位置、姿态相关参数，构建严格几何模型；计算像点坐标在原始影像上的核线，获取核线上一系列的离散点；设定平均高程面作为投影面，将线阵立体影像进行微分纠正获取水平影像；将原始影像核线上的离散点转换至水平影像上，计算核线在水平影像上的几何关系并确定核线方向；在水平影像上沿核线方向进行核线重采样，获取近似核线影像；本发明是利用严密几何模型结合投影轨迹法核线几何分析与微分纠正生成水平影像的线阵影像核线重采样方法，在微分纠正生成水平影像的基础上进行核线重采样以进一步消除几何畸变的影响，提高匹配精度与可靠性。

主权项

火星表面线阵影像核线重采样方法，其特征在于，该方法的步骤如下：(1)获取火星表面线阵相机拍摄位置、姿态相关参数，基于共线条件方程构建影像严密几何模型；影像严密几何模型为$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{X}_S\\ Y_S\\ Z_S\end{array}\right]+{\mathrm{\lambda R}}_{J2000}^{MARS}{R}_{star}^{J2000}{R}_{body}^{star}\left[\left[\begin{array}{c}{d}_x\\ d_y\\ d_z\end{array}\right]+R_{camera}^{body}\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ -f\end{array}\right]\right]---\left(1\right)$其中，(x，y)为线阵影像上的像点坐标，[X，Y，Z]^T为火星地面点坐标，[X_S，Y_S，Z_S]^T为精密定轨后的火星探测器位置，为J2000坐标系到火星地固坐标系旋转矩阵，为星敏感器测定的探测器姿态，为卫星本体至星敏感器的旋转矩阵，为相机与卫星本体间的安装矩阵，[dx，dy，dz]^T为相机中心在卫星本体下的偏心分量，λ为比例因子，f为相机的主距；(2)基于严密几何模型，利用投影轨迹法计算左影像上的像点坐标在原始右影像上的核线、右影像上的像点对应的左影像上的核线；(3)设定平均高程面作为投影面，利用严密几何模型将线阵立体影像进行微分纠正获取水平影像；(4)将原始影像核线上的离散点转换至水平影像上，计算核线在水平影像上的几何关系并确定核线方向；(5)在水平影像上沿核线方向进行核线重采样，获取近似核线影像。