发明名称 基于投影轨迹的卫星立体影像近似核线重排快速方法
摘要 本发明涉及一种基于投影轨迹的卫星立体影像近似核线重排快速方法,在投影轨迹法的理论基础上,基于卫星影像核线在影像范围内的近似直线性和局部共轭性,采用直线线对简化表示每对同名核曲线。基于该方法生成近似核线影像,具有简单、实用、通用性强的特点。对多种地形条件的卫星立体影像的实验结果表明,在影像定向参数精度较高的情况下,该方法能够生成子像素级上下视差的近似核线影像。目前,该方法已被成功应用于卫星影像的立体更新和DEM自动生成软件模块中,具有较高的应用价值。实践证明了该方法的正确性、可行性和通用性。
申请公布号 CN101598550B 申请公布日期 2011.06.15
申请号 CN200910062952.5 申请日期 2009.07.03
申请人 武汉大学 发明人 王密;胡芬;金淑英
分类号 G01C11/00(2006.01)I 主分类号 G01C11/00(2006.01)I
代理机构 武汉天力专利事务所 42208 代理人 程祥;冯卫平
主权项 基于投影轨迹的卫星立体影像近似核线重排快速方法,包括以下步骤:一、采用直线线对近似表示卫星立体影像每对同名核曲线,并按照下列步骤计算每对同名核曲线的近似直线方程;对于卫星立体像对,令f1L为左影像传感器成像几何模型坐标正解函数,f2L为左影像传感器成像几何模型坐标反解函数,f1R为右影像传感器成像几何模型坐标正解函数,f2R为右影像传感器成像几何模型坐标反解函数;卫星立体像对的左右原始影像的像点坐标系o_xy的原点位于影像左上角,x坐标值对应像点所在的列号,y坐标值对应像点所在的行号;核线影像的影像坐标系o_x′y′的原点位于影像左上角,x′坐标值对应像点所在的列号,y′坐标值对应像点所在的行号,左右核线影像上同名核曲线的行号相同;卫星立体像对左影像的列数和行数分别为Sm和Lm;对于同轨立体影像,令重排后左右核线影像上第i(i=1,2,...Sm)行像素所对应的左右原始影像同名核曲线的近似直线方程为x=A1y+B1和x=A2y+B2,基于卫星立体像对左影像上像点坐标为(Sm‑i,int(Lm/2))的像点a按照下列步骤计算方程系数A1,B1,A2,B2:(1)令卫星立体影像地面覆盖区域的最大椭球高为HMAX,最小椭球高为HMIN,平均椭球高为H,物点1和物点2是像点a摄影光线上的两点,分别对应高程值H1和H2,H<H1≤HMAX,HMIN≤H2<H;分别基于式(1)和(2)计算物点1和点2的大地坐标;(Lat1,Lon1)=f1L(Sm‑i,int(Lm/2),H1)(1)(Lat2,Lon2)=f1L(Sm‑i,int(Lm/2),H2)(2)上面函数式中:(lat1,lon1,H1)为点1的大地坐标;(lat2,lon2,H2)为点2的大地坐标;(2)令物点1和2在右影像上的像点分别为b和c,分别基于式(3)和(4)计算像点b和c的像素坐标;(Sb,Lb)=f2R(Lat1,Lon1,H1)(3)(Sc,Lc)=f2R(Lat2,Lon2,H2)(4)上面函数式中:(Sb,Lb)为点b的像点坐标;(Sc,Lc)为点c的像点坐标;(lat1,lon1,H1)为点1的大地坐标;(lat2,lon2,H2)为点2的大地坐标;(3)令物点3对应像点c摄影光线上高程值为H1处的一点,基于式(5)计算得到点3的大地坐标;(Lat3,Lon3)=f1R(Sc,Lc,H1)     (5)上面函数式中:(Sc,Lc)为像点c的像点坐标;(lat3,lon3,H1)为物点3的大地坐标;(4)令物点3在左影像上的像点为d,基于式(6)计算像点d的像素坐标;(Sd,Ld)=f2L(Lat3,Lon3,H1)(6)上面函数式中:(Sd,Ld)为像点d的像点坐标;(lat3,lon3,H1)为物点3的大地坐标;(5)用(Sa,La)表示像点a的像点坐标,基于式(7)计算方程系数A1,B1,A2,B2;A1=(Sa‑Sd)/(La‑Ld),(La≠Ld)B1=Sa‑A1LaA2=(Sb‑Sc)/(Lb‑Lc),(Lb≠Lc)(7)B2=Sb‑A2Lb基于步骤(1)~(5),依次计算左右核线影像上每一行像素对应的左右原始影像同名核曲线近似直线方程;同理,对于异轨立体影像,令重排后左右核线影像上第i(i=1,2,...Lm)行像素所对应的左右原始影像同名核曲线的近似直线方程为y=C1x+D1和y=C2x+D2,方程系数C1,D1,C2,D2则由卫星立体像对左影像上像点坐标为(int(Sm/2),i)的像点确定;计算步骤与同轨立体影像相同;二、基于同名核曲线的近似直线方程对卫星立体像对进行核线重排,即根据所确定的同名核曲线近似直线方程,基于灰度一维线性内插实现对卫星立体影像的近似核线重排,生成左右核线影像。
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