基于关键质量因子的推扫式数字航空摄影成果质量保障措施研究

随着摄影测量技术和地理信息产业的快速发展,推扫式航空摄影的优势越来越凸显。ADS100采用推扫式三线阵多视角获取大幅面影像,由于其自动化程度高、精度高、后续作业效率大大提高,在越来越多的测绘项目中得到广泛应用。本文结合实际生产项目,在充分考虑影像成果的获取流程和成果特征的基础之上,提出了ADS100推扫式航空影像获取的质量检查内容和方法,针对影响成果的质量关键因子提出有效的质量保障措施,在实际质检工作中具有较高的指导意义。

推扫式数字航空摄影GPS/IMU数据质量自动化检查的实现

本文介绍了推扫式数字航空摄影成果GPS/IMU数据质量检查的内容以及相应的检查技术和方法,并对利用VisualBasic.NET开发语言进行检查系统开发的技术进行了探讨。利用该系统可快速、高效并系统性地完成GPS/IMU数据的质量检查,在实际质检工作中具有较高的应用价值。

基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵推扫式影像微分纠正算法

线阵推扫式影像的几何纠正是当前海量遥感影像数据处理的难点与性能瓶颈。基于严密几何模型对线阵影像进行微分纠正是生成各级影像产品的基础,其核心是地面点的反投影,即确定地面点对应的最佳扫描行。传统的最佳扫描行搜索算法基于像方的共线方程迭代计算,效率低,实用化程度不高。本文基于严密几何模型提出一种适用于大数据量线阵影像微分纠正的最佳扫描行快速搜索策略,利用扫描行投影面进行物方几何约束,通过判断物方点到扫描行投影面的距离定位最佳扫描行。由于线阵列CCD像元并非严格按照一条直线排列,笔者讨论了CCD线阵的分段处理以及分段投影面的确定方法。利用机载ADS40、火星快车HRSC线阵影像进行试验。结果表明,本文方法仅需少量几次物方空间解析几何迭代计算即可精确定位最佳扫描行,计算效率相比基于像方的搜索方法提高了8倍以上,线阵影像微分纠正速度提升了6倍以上。

线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较

线阵推扫式影像严格几何校正需要轨道星历参数和传感器参数 ,但在实际应用中有时无法得到这些数据 ,此时一般采用直接线性变换、一般多项式、改进多项式、有理函数等模型进行近似几何校正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后 ,重点讨论了利用SPOT和IKONOS图像所进行的各种实验分析和精度比较。结果表明 :有理函数模型精度最高 ,可达到子像素级 ;直接线性变换模型的精度在控制点分布状态良好时可达到 2个像素 ;一般多项式模型的精度 ,对于平坦地区的影像大约在 1个像素左右 ,但受地形起伏的影响较大 ;改进多项式模型的精度随多项式的阶数变化而变化 ,几乎不受地形起伏的影响 ,选择适当阶数的改进多项式模型可以获得较高的几何校正精度。此外 ,在选择某一种方法进行线阵推扫式影像近似几何校正的时候 ,还应该综合考虑精度、算法复杂性、对已知数据的要求等多种因素。实验表明 :对于线阵推扫式影像的近似几何校正 ,改进多项式模型精度较高、计算量较小、对控制点要求较低 。

岭-压缩组合估计在线阵推扫式影像外定向中的应用

针对线阵推扫式影像外定向中存在的法方程病态问题,提出了采用岭压缩组合估计进行解算,能提高定向精度,并分析了该算法的优点和应用方法。实验证明,该算法性能优异,精度很高。

一种基于物方几何约束的线阵推扫式影像坐标反投影计算的快速算法

根据物点坐标计算其对应的像点坐标即坐标反投影计算,是线阵推扫式影像处理的基础。由于线阵推扫式影像多中心成像的特点,必须通过迭代计算物点在成像时刻对应的扫描行,然后再精确计算物点对应的像点坐标,因此,坐标反投影计算的效率直接影响线阵推扫式影像的处理效率。本文提出一种基于物方几何约束的线阵推扫式影像坐标反投影计算的快速算法。该算法采用了一种高效的基于物方投影几何约束的最佳扫描线搜索策略,基于线阵推扫式影像特有的摄影几何约束,将传统的基于CCD探元焦平面坐标约束的像方迭代搜索过程,转化为基于各扫描行中心投影面约束关系的物方简单几何计算的搜索过程,从而有效地避免了传统像方搜索策略中基于严密传感器数学模型的繁琐计算,有效减少了最佳扫描线搜索的计算量。通过对机载和星载推扫式影像数据的实验,验证了该算法的可行性、精确性和高效性。

航空摄影测量面阵相机与线阵相机数据生产工艺的探究

主要研析了传统框幅式面阵相机与推扫式线阵相机的生产工艺,主要分析了面阵式家族中的佼佼者UCXP、DMC相机与徕卡ADS推扫式线阵相机的数据生产工艺特点分析,探究了两种类型相机在全数字摄影测量作业中所体现的差异性与优劣性。

线阵CCD推扫式影像的扩展核线模型

首先简要论述了框幅式中心投影遥感影像的传统核线模型及其理论特性,分析和总结了线阵CCD推扫式遥感影像的核线模型及其研究现状;其次通过与框幅式中心投影遥感影像核线模型的对比研究,利用投影轨迹法建立了一种既适用于框幅式中心投影遥感影像,又适合于线阵CCD推扫式遥感影像的扩展核线模型;最后通过实验总结分析了它的基本特性。

火星快车HRSC线阵推扫式影像地面点反投影快速融合

欧空局火星快车上的HRSC高分辨率立体测绘相机,可同时获取火星表面全色与多光谱影像。其全色影像分辨率高于多光谱影像,通过融合处理可以生成火星表面高分辨率多光谱影像。基于严密几何模型对HRSC影像进行几何纠正是融合处理的基础,本文结合HRSC线阵传感器行中心投影的特点,设计了一种基于地面点反投影快速算法的影像融合方法,利用物方投影面的几何约束实现地面点反投影的快速解算以及HRSC线阵影像的高效率几何纠正;然后基于IHS融合变换方法实现金色与多光谱影像的像素级融合。对火星快车HRSC影像不同地形数据进行试验,验证了本文算法的正确性、高效性。

线阵CCD推扫式影像的投影误差特性分析

分析了几种常见成像方式下线阵CCD推扫式影像底点的具体位置,然后重点研究了线阵CCD推扫式影像投影误差的特性,特别是推导出了几种常见成像方式下线阵CCD推扫式影像的投影误差与人工地物高度的关系,为利用单幅线阵CCD推扫式影像投影误差确定人工地物高度和像底点在摄影测量与遥感中的应用提供了依据。

基于有理函数模型的线阵推扫式卫星近似核线影像的生成

针对线阵推扫式传感器的成像几何特点,提出一种基于有理函数模型的线阵推扫式卫星近似核线影像的生成方法。该方法以有理函数模型描述推扫式传感器的成像几何关系,并采用投影轨迹法建立线阵推扫式影像的扩展核线模型。试验表明该方法能生成子像素级的近似核线影像,算法简单可靠。

线阵推扫式遥感卫星立体像对核线特性分析

本文针对线阵推扫式卫星影像，利用有理函数的传感器模型建立了投影轨迹法核线模型；并通过两种代表性的遥感影像数据，定量分析了该模型核曲线的应用特性，包括近似直线特性以及平行性。试验结果表明，线阵推扫式卫星立体像对的核线模型在像幅范围内可以近似看作直线，这一特性将为后续基于投影轨迹法核线模型实现核线影像的生成奠定基础。

推扫式数码航空影像保密技术处理

线阵推扫式航空摄影是航空摄影的方式之一,为优化航空影像资料保密技术处理,综合考虑各个工序及不同处理软件的要求,针对推扫式数码航空摄影测量系统,结合线阵航空影像的成像方式、成果特点和影像级别,分析了现有的保密技术处理方法和流程,提出了针对0级影像与1级线阵影像不同的处理方法,并基于徕卡ADS系列航空影像开展实践,得到了处理结果图。结果表明,该方法可实现自动化处理,可用于线阵影像保密技术处理的实际工作中。

线阵推扫影像的核线模型研究

通过对线阵CCD推扫式影像和框幅式中心投影影像的核线理论的对比研究 ,建立了线阵CCD推扫式影像的核线理论 ,并探讨了它的基本特性 。

少控制点的推扫式卫星姿态参数外推方法研究

线阵推扫式传感器目前已经广泛应用于当代航空和航天摄影测量与遥感领域,为摄影测量与遥感应用开辟了崭新的途径。基于少控制点的推扫式卫星姿态外推研究成为新的研究方向,对较难获得控制点区域的目标定位具有重要意义。针对单线阵推扫式传感器影像多中心成像的特点,建立基于共线方程的传感器模型。采用空间后方交会的方法求解各扫描行的定向参数,当外推距离较远时采用单控制点进行定向参数改正。实验数据采取国内某地区同一轨道上的连续6景SPOT影像进行目标定位。分析外推的实验结果,当外推距离为240km时,误差为1km左右,利用单控制点进行误差补偿后,纠正结果明显优于前者,达到了1km以下。但纠正结果仍不能让人满意,还有待进一步提高。

线阵推扫式相机高精度在轨几何标定

基于偏置矩阵和探元指向角构建了线阵推扫式相机的在轨几何标定模型,并给出了相应的参数求解方法。分析了线阵推扫式相机物理内参数模型与指向角内参数模型的区别与联系,对物理模型到指向角模型的演化过程进行了推导,分析了偏视场相机与正视场相机在使用指向角模型时的不同,并分别给出了两者的具体计算公式。利用嵩山检校场高精度控制数据和天绘一号高分影像验证了本文的模型和解法。实验结果表明,本文的标定模型和求解方法可解算出稳健可靠的内参数;两次标定结果相比,95%的样本探元沿轨方向的指向差异小于0.1像元,93%的样本探元垂轨方向的指向差异小于0.2像元。经在轨几何标定,影像定位精度显著提升。

平坦小区域中高分辨率线阵推扫式影像几何精纠正算法的精度分析

飞行导航、大比例尺地图更新需采用平坦小区域中高分辨率线阵推扫式卫星遥感影像。正射影像需要轨道和传感器参数,但在实际应用中有时无法得到这些数据,此时可采用一般多项式、改进多项式、小面元多项式、小样条函数、直接线性变换、有理函数、仿射模型来进行几何精纠正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后,重点讨论了利用SPOT5 2A和资源2号对粗纠正图像进行了各种实验分析和精度比较。结果表明,在平坦小区域采用各种算法均能够达到子像元精度。考虑到残差分布、计算复杂性等多种因素,对平坦小区域线阵推扫式影像的几何精纠正来说,2阶多项式模型精度较高,计算量小,且残差分布均匀。在均匀、密布控制点的情况下,它是一种较好的适合于工程作业的几何精纠正算法。

线阵数码航摄系统应用及精度探讨

文中基于线阵数码影像特点,结合1:500航测成图项目,阐述线阵数码航摄仪,在数据获取、影像处理、像控点布设、空中三角测量等方面的生产制作优势,着重阐述满足大比例尺航测成图精度下像控点的布设。

一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术

针对空空导弹激光引信易受云烟雾、地海杂波干扰的问题,提出了一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术。采用推扫式线阵成像探测方式,即随着弹目交会运动并根据激光回波幅度对目标逐行扫描灰度成像。通过渐进式目标识别算法处理逐行累积而成的灰度轮廓像可实现激光引信精细化探测,从而提高其抗干扰的能力。原理样机试验验证数据表明,激光灰度成像技术可较好地运用到激光引信中,验证试验获取的图像、数据,为激光引信抗干扰研究提供了技术储备。

星载光学图像系统目标定位算法研究

基于单线阵推扫式传感器的成像机理,利用卫星状态矢量和传感器姿态角,建立推扫式卫星遥感影像坐标与其地面点在地球坐标系的严格数学模型。以国内某卫星为参照,对某地区一景影像进行对地目标定位。试验表明,所建立的构像方程是正确的,在卫星遥感对地目标自动化定位及精确打击中有较好的应用前景。