光学卫星在轨动态场景实时匹配方法及试验

针对目前在轨卫星图像动态范围偏窄、直方图集中、灰度层次不够丰富、暗场景图像细节分辨能力不强的问题,提出一种卫星在轨动态场景实时匹配方法。首先,研究云检测和基于直方图特性的大气程辐射预估方法,消除它们对场景高、低动态测量的影响,并结合测光相机与成像相机辐射响应关系的标定,通过测光相机最多2次拍摄地面场景,实现场景动态范围的实时测量;然后,针对地面场景动态范围通常超出相机动态的问题,设计并提出了基于高亮度和低亮度匹配的相机与场景动态范围匹配方案,同时给出了不同情况下相机在轨参数解算方法。最后,通过无人机飞行试验对匹配方法进行了试验验证,结果表明:利用该方法可根据实时拍摄的地面景物合理地设置相机积分级数和增益,实现相机与场景动态范围的最佳匹配,有效灰阶提升优于100%,信息熵提升优于40%。

光学摄影测量卫星发展

光学卫星摄影测量是获取全球地理空间数据的有效手段。文章简要介绍了"全球连续覆盖"和"局部区域覆盖"两种摄影模式的基本特点,阐述了卫星影像无控定位的实质和精度评估方法,重点对卫星影像无控高精度定位的关键技术-相机参数在轨标定和空中三角测量平差进行了分析。同时,文章介绍的相关理论和方法,对于全球连续覆盖模式卫星影像地面处理均有借鉴作用。