【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于數(shù)據(jù)篩查，具體涉及一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法。
技術(shù)介紹
1、資源三號測繪衛(wèi)星采用立體成像技術(shù)，在遙感應(yīng)用中具有多個顯著的優(yōu)點，主要包括：1、提供高精度的三維地表信息，立體成像技術(shù)能夠獲取地表的立體信息，生成高精度的數(shù)字高程模型(dfm)和三維地形模型。這種技術(shù)可以準(zhǔn)確地反映地表的起伏和地形特征，為地形分析、自然資源管理等提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。2、增強(qiáng)影像的幾何和地理定位精度，通過同時獲取多個視角的影像，立體成像可以提高影像的幾何精度和地理定位精度，這對于高精度地圖制作、邊界確認(rèn)、地質(zhì)勘探等任務(wù)尤為重要。3、提升遙感數(shù)據(jù)的解譯能力，立體成像技術(shù)能夠提供更多的視角和深度信息，有助于遙感數(shù)據(jù)的解譯和分析，例如，在城市規(guī)劃中，可以通過立體成像更好地識別建筑物、道路網(wǎng)絡(luò)等城市特征。4、適用于復(fù)雜地形和環(huán)境，對于復(fù)雜地形和環(huán)境，如山地、森林、河流等，傳統(tǒng)的單一視角影像可能無法提供足夠的信息，而立體成像技術(shù)可以克服這些挑戰(zhàn)，提供更全面的地表數(shù)據(jù)，有助于應(yīng)對復(fù)雜地形下的遙感任務(wù)。5、支持多種應(yīng)用需求：由于其高精度和多角度成像能力，立體成像技術(shù)適用于多種應(yīng)用需求，包括但不限于城市規(guī)劃、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害評估等領(lǐng)域。它為這些領(lǐng)域提供了豐富的數(shù)據(jù)資源和分析工具。
2、傳感器校正影像產(chǎn)品，是指在輻射校正影像基礎(chǔ)上進(jìn)行傳感器校正處理后形成的產(chǎn)品。傳感器校正處理通過修正平臺運動和掃描速率引起的幾何失真，消除探測器排列誤差和光學(xué)系統(tǒng)畸變以便消除或減弱衛(wèi)星成像過程中的各類畸變或系統(tǒng)性誤差，并實現(xiàn)分片ccd影像無
3、目前轉(zhuǎn)感器校正產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗是面向單景影像的，由于遙感測繪衛(wèi)星立體成像技術(shù)的特殊性，面向立體像對傳感校正產(chǎn)品的數(shù)據(jù)篩查方法目前仍為空白。
4、由于大氣條件、云層導(dǎo)致的影像質(zhì)量問題，例如大面積薄云情況，在后續(xù)應(yīng)用中雖然不影響地物判讀的，但會降低單景數(shù)字表面模型的清晰度和可用性，以致無法進(jìn)一步生產(chǎn)高精度數(shù)字高程模型。由于影像本身的質(zhì)量和分辨率，例如立體影像中的單視影像出現(xiàn)亂碼、抽頭等現(xiàn)象直接影響到生成的三維地形模型的精確度和細(xì)節(jié)表達(dá)能力。
5、因此，篩查符合并滿足后續(xù)工程應(yīng)用需求的資源三號衛(wèi)星立體像對傳感校正產(chǎn)品以及其相關(guān)技術(shù)方法研發(fā)具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述方法包括
2、s1：獲取資源三號衛(wèi)星立體像對影像產(chǎn)品和dem產(chǎn)品；
3、s2：通過影像產(chǎn)品生成單景數(shù)字表面模型；
4、s3：根據(jù)單景數(shù)字表面模型和dem產(chǎn)品構(gòu)建空間一致性特征描述子；
5、s4：根據(jù)空間一致性特征描述子對傳感校正產(chǎn)品判定。
6、進(jìn)一步地，所述步驟s2包括
7、s21對衛(wèi)星立體像對進(jìn)行立體匹配，并計算視差圖；
8、s22根據(jù)視差圖生成三維點云；
9、s23將三維點云坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至wgs84地理坐標(biāo)；
10、s24將wgs84地理坐標(biāo)中三維點云進(jìn)行濾波和修正；
11、s25對修正后的三維點云進(jìn)行點云數(shù)據(jù)柵格化，生成圖幅化格網(wǎng)dsm數(shù)據(jù)。
12、更進(jìn)一步地，所述步驟s21包括對衛(wèi)星立體像對進(jìn)行立體匹配，即在左右兩幅影像中找到對應(yīng)的像素點對，完成立體匹配后，根據(jù)每個像素(u，v)的值左影像中對應(yīng)像素到右影像中對應(yīng)像素的水平位移量，即視差值r(u，v)，得到視差圖。
13、更進(jìn)一步地，所述步驟s22包括對于視差圖中每個視差值r(u，v)，計算對應(yīng)的地物坐標(biāo)x(u，v)，y(u，v)，z(u，v)，構(gòu)成初始的三維點云；
14、x(u，v)：地物點在相機(jī)坐標(biāo)系下的x軸坐標(biāo)值；
15、y(u，v)：地物點在相機(jī)坐標(biāo)系下的y軸坐標(biāo)值；
16、z(u，v)：地物點在相機(jī)坐標(biāo)系下的z軸坐標(biāo)值，即相機(jī)到地物點的距離。
17、更進(jìn)一步地，對于每個像素(u，v)上的視差r(u，v)，通過以下公式可以計算地物坐標(biāo)z(u，v)；
18、
19、其中：w為相機(jī)的焦距，通過衛(wèi)星影像的參數(shù)中獲取；f為相機(jī)間的基線長度，通過衛(wèi)星影像的參數(shù)中獲取；r(u，v)是在像素(u，v)處測得的視差值。
20、進(jìn)一步地，所述步驟s3包括
21、s31構(gòu)建地形數(shù)據(jù)集；
22、s32構(gòu)建空間一致性特征函數(shù)β；
23、s33構(gòu)建空間一致性特征描述子μ。
24、更進(jìn)一步地，所述步驟s31包括
25、設(shè)定(xh，yh，zh)表示dsm格網(wǎng)點數(shù)據(jù)集e，(xh，yh，zh)表示格網(wǎng)點的空間坐標(biāo)，h＝[1，2，...，m]，m表示e中點的數(shù)量，設(shè)相鄰格網(wǎng)點在x方向和y方向空間分隔距離為1，
26、根據(jù)dsm每一個格網(wǎng)點的空間坐標(biāo)，對應(yīng)找到并計算輔助數(shù)據(jù)dem產(chǎn)品每一個格網(wǎng)點的傾斜角θ；
27、選取θ＜2°的dsm格網(wǎng)點構(gòu)建地形數(shù)據(jù)集a，即第一數(shù)據(jù)集；
28、選取2°≤θ＜6°的dsm格網(wǎng)點構(gòu)建地形數(shù)據(jù)集b，即第二數(shù)據(jù)集；
29、選取6°≤θ＜25°的dsm格網(wǎng)點構(gòu)建地形數(shù)據(jù)集c，即第三數(shù)據(jù)集；
30、選取θ≥25°的dsm格網(wǎng)點構(gòu)建地形數(shù)據(jù)集d，即第四數(shù)據(jù)集；
31、得到a、b、c、d四個地形數(shù)據(jù)集；
32、a＝{ai}，i＝[1，2，...，o(g)]，o(g)表示a中點的數(shù)量，表示格網(wǎng)點ai的空間坐標(biāo)；
33、b＝{bj}，j＝[1，2，...，p(g)]，p(g)表示b中點的數(shù)量，表示格網(wǎng)點bj的空間坐標(biāo)；
34、c＝{ck}，k＝[1，2，...，q(g)]，q(g)表示c中點的數(shù)量，表示格網(wǎng)點ck的空間坐標(biāo)；
35、d＝{dl}，l＝[1，2，...，r(g)]，r(g)表示d中點的數(shù)量，表示格網(wǎng)點dl的空間坐標(biāo)。
36、更進(jìn)一步地，所述步驟s32包括
37、設(shè)z(x，y)為隨機(jī)變量，z(x，y)是屬性z在空間位置(x，y)處的值，g為兩樣本點空間分隔距離，和分別是變量z(x，y)在空間位置和處的zh值，空間一致性特征函數(shù)β計算公式為：
38、
39、t＝{βa(g)|βa(g)＜γ}；
40、u＝{βb(g)|βb(g)＜δ}；
41、v＝{βc(g)|βc(g)＜ε}；
42、w＝{βd(g)|βd(g)＜τ}；
43、其中：
44、βa(g)為數(shù)據(jù)集a的空間一致性特征函數(shù)；
45、βb(g)為數(shù)據(jù)集b的空間一致性特征函數(shù)；
46、βc(g)為數(shù)據(jù)集c的空間一致性特征函數(shù)；
47、βc(g)為數(shù)據(jù)集d的空間一致性特征函數(shù)；...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述方法包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S2包括
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S21包括對衛(wèi)星立體像對進(jìn)行立體匹配，即在左右兩幅影像中找到對應(yīng)的像素點對，完成立體匹配后，根據(jù)每個像素(u，v)的值左影像中對應(yīng)像素到右影像中對應(yīng)像素的水平位移量，即視差值r(u，v)，得到視差圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S22包括對于視差圖中每個視差值r(u，v)，計算對應(yīng)的地物坐標(biāo)X(u，v)，Y(u，v)，Z(u，v)，構(gòu)成初始的三維點云；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，對于每個像素(u，v)上的視差r(u，v)，通過以下公式可以計算地物坐標(biāo)Z(u，v)；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S31包括
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S32包括
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S33包括建立數(shù)據(jù)集T、U、V、W與空間一致性特征描述子μ的對應(yīng)關(guān)系；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟S4包括根據(jù)空間一致性特征描述子μ對傳感校正產(chǎn)品進(jìn)行判定，設(shè)μ＝1時，單景數(shù)字表面模型為符合應(yīng)用需求，符合應(yīng)用需求的單景數(shù)字表面模型對應(yīng)的單景資源三號衛(wèi)星立體像對傳感校正產(chǎn)品判定為合格。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述方法包括
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟s2包括
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟s21包括對衛(wèi)星立體像對進(jìn)行立體匹配，即在左右兩幅影像中找到對應(yīng)的像素點對，完成立體匹配后，根據(jù)每個像素(u，v)的值左影像中對應(yīng)像素到右影像中對應(yīng)像素的水平位移量，即視差值r(u，v)，得到視差圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，所述步驟s22包括對于視差圖中每個視差值r(u，v)，計算對應(yīng)的地物坐標(biāo)x(u，v)，y(u，v)，z(u，v)，構(gòu)成初始的三維點云；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種資源三號衛(wèi)星立體像對傳感器校正產(chǎn)品篩查方法，其特征在于，對于每個像素(u，v)上的視差r(u，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉書含，王藝穎，郭莉，李鴻洲，薛白，岳慶興，
申請(專利權(quán))人：自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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