论文部分内容阅读
近年来,对地观测技术迅速发展,对地观测系统日益完善。国外以IKONOS、WorldView、Pleiades为代表的高分辨率对地观测遥感卫星技术已经非常成熟,我国以资源三号为代表的高分辨率民用测图卫星也已达到世界先进水平。以上列出的高分辨率线阵卫星都能形成立体观测(如资源三号三线阵传感器能够提供前视、下视和后视三视立体),从而为三维信息提取提供有效、可靠的数据来源。高分辨率线阵卫星立体观测数据三维信息提取的应用包括而不仅限于:数字地表模型生成、城市三维建模、自然灾害评估和目标定位与跟踪等。从卫星影像中提取三维信息的一个核心技术就是立体匹配(密集匹配)技术,其中核线影像作为密集匹配的输入数据,其正确性直接影响到匹配结果的可靠度,进而影响三维信息的准确性,因此正确的核线影像输入对密集匹配至关重要。与框幅式影像不同,线阵影像核线呈现双曲线状,这给核线影像生成带来了巨大挑战。传统核线影像生成方法适用于某一种单一立体观测模式(比如同轨或者异轨),缺乏通用性。另外随着对地观测卫星越来越多,不同平台之间形成立体观测的可能性越来越大,因此研究一种能同时适用于同轨、异轨和异源立体像对的通用核线影像生成方法成为一种需要和趋势。本文围绕提高线阵卫星核线影像生成方法通用性和提高核线拟合精度两个主要方面展开研究,主要内容如下:(1)回顾了线阵卫星核线特性,并通过实验逐一验证了相关特性,在此基础上研究了不同试验数据核线曲率的差异,为下一步核线纠正奠定了基础。(2)总结了现有核线影像生成方法的特点,归纳出两类方法(基于像方方法和基于物方方法)的优劣势。以这两类方法为基础,为下一步提出通用核线影像生成方法提供理论支撑,并将其作为试验对比方法。(3)给出了通用性的定义,研究提出了一种将基于像方和基于物方相结合的像-物方混合核线影像生成方法,该方法集两者优势于一身。为了方便核线影像后处理,在原方法的基础上提出能够生成核线影像RPC(Rational Function Coefficient)的改进方法,从而行成了一种更加便利的通用核线影像生成方法。多组核线试验表明,本文所提方法在上下视差、定位精度、单条核线重排精度、保持左右视差与高程线性比例关系等方面均与对比方法持平,甚至好于对比方法,充分证明了本文方法具有较强的通用性和较高的鲁棒性。