线阵推扫式几何模型课件.ppt

1、线阵推扫式几何模型线阵推扫式几何模型张张 过过 2星载推扫式光学成像几何模型星载推扫式光学成像几何模型n星载光学传感器严密几何模型星载光学传感器严密几何模型n统一成像几何模型统一成像几何模型3星载光学传感器严密几何模型星载光学传感器严密几何模型n框幅式中心投影的外方位元素框幅式中心投影的外方位元素n框幅式中心投影的共线方程框幅式中心投影的共线方程n推扫式光学影像成像几何模型推扫式光学影像成像几何模型n推扫式影像严密几何模型推扫式影像严密几何模型n推扫式光学严密成像几何模型推扫式光学严密成像几何模型-反变换反变换n推扫式光学严密成像几何模型推扫式光学严密成像几何模型-正变换正变换4框幅式中心投影

2、的外方位元素框幅式中心投影的外方位元素XYZP(X, Y, Z)p(x, y)S(XS, Y S, Z S)Of(, , )5框幅式中心投影的共线方程框幅式中心投影的共线方程)()()()()()()()()()()()(333222333111SSSSSSSSSSSSZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx 321321321cccbbbaaaRRRR, x y像点坐标；其中，f镜头焦距；, ,X Y Z地面点坐标；R旋转矩阵，由三个角元素构成；6推扫式光学影像成像几何模型推扫式光学影像成像几何模型光学卫星严密成像几何模型正反算 严密几何成像模型7推扫

3、式影像严密几何模型推扫式影像严密几何模型n一、成像几何一、成像几何n二、坐标系二、坐标系n三、推扫式内外方位元素三、推扫式内外方位元素n四、成像几何模型四、成像几何模型n五、三个内插五、三个内插8一、成像几何一、成像几何轨道运行方向扫描线方向O1OkOnccco1okPnpnpkp1xnxkx1l1lklnon沿轨方向平行投影与垂轨方向中心投影的结合9二、坐标系二、坐标系nWGS84 nJ2000 n轨道坐标系（orbit）n本体坐标系（body）n相机坐标系(camera)n影像坐标系（img）10WGS84nWGS84WGS84坐标系的原点在地球质心，坐标系的原点在地球质心，Z Z轴指轴指

4、向地球北极，向地球北极，X X轴指向格林尼治平子午轴指向格林尼治平子午线与地球赤道的交点，线与地球赤道的交点，Y Y轴按照右手规轴按照右手规则确定则确定 11J2000n坐标系的原点为地球质心，坐标系的原点为地球质心，Z Z轴指向天轴指向天球北极，球北极，X X轴指向春分点，轴指向春分点，Y Y轴按照右手轴按照右手规则确定。规则确定。n由于地球绕太阳运动，春分点和北极点由于地球绕太阳运动，春分点和北极点都是变化的。因此，国际组织规定以都是变化的。因此，国际组织规定以20002000年年1 1月月1 1日日1212时春分点、北极点为基时春分点、北极点为基准，建立准，建立J2000J2000协议空

5、间固定惯性系统协议空间固定惯性系统。12轨道坐标系（orbit）n原点在卫星的质心原点在卫星的质心( (与本体坐标系原点与本体坐标系原点重合重合) )，Z Z轴指向地心轴指向地心, X, X轴在包含轴在包含Z Z轴和轴和卫星速度矢量的平面卫星速度矢量的平面, ,垂直于垂直于Z Z轴轴, ,和速和速度矢量的夹角小于度矢量的夹角小于9090度度;Y;Y轴按照右手定轴按照右手定则确定则确定 13本体坐标系（body）n原点在卫星的质心，X轴前进方向，Z轴指向地心，Y轴按照右手定则确定。14相机坐标系(camera)n相机坐标系原点在投影中心，其轴和线阵sample方向平行，轴和影像的方向line平行

6、，相机坐标系的轴垂直于影像平面。卫星运动方向01Z1X1Y1CCD 阵列影像获取系统column p象素观测方向X0Y相同相同无无n阶数阶数321n格网大小格网大小n高程分层高程分层n阶数为阶数为3并且分母不同的并且分母不同的RPC 可以取代严密可以取代严密几何成像模型几何成像模型61RPC畸变畸变 3232axbxcxdf xexfxgxh312312000000, ,mmmijkijkijkmmmijkijkijka X Y ZfX Y Zb X Y Z 23232222323243223243223232322332axbxcexfxgxhaxbxcxdexfxgfxexfxgxhexfxgxhafbe xagce xahbgdecfxbhdfxchdgexfxgxhAxBxCxDxEexfxgxh4323200AxBxCxDxEexfxgxh有理函数模型，其在各个分量方向上也有拟合五次函数的可能性，揭示了RPC可以拟合高阶轨道模型和高阶畸变的能力经过数学证明，一元三次有理函数最多将有四个驻点，具有拟合某些五次函数的可能性