長線陣航空擺掃遙感影像幾何校正算法研究及誤差分析.pdf

1、光學(xué)遙感成像技術(shù)是一種重要的獲取地物信息的手段，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。光學(xué)遙感成像傳感器類型很多，其中線陣擺掃式成像傳感器常用于衛(wèi)星遙感領(lǐng)域，該類型傳感器既具有擺掃式成像傳感器寬視場角和掃描角度便于動態(tài)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，也具有推帚式成像傳感器凝視成像、較高的空間分辨率和光譜分辨率的特點(diǎn)。線陣擺掃成像傳感器能在不提高掃描速率的條件下，增加像元曝光時間，提高成像質(zhì)量。將線陣擺掃傳感器用于航空遙感平臺時，大氣擾動使得航空平臺姿態(tài)穩(wěn)定性較

2、差，而姿態(tài)不穩(wěn)定將導(dǎo)致采集到的影像存在嚴(yán)重幾何畸變。此外航空平臺的要求及特點(diǎn)和衛(wèi)星平臺不同，因此需要建立起適合于機(jī)載平臺的線陣擺掃成像模型，提出校正算法，并展開相應(yīng)的誤差分析，為遙感影像進(jìn)一步應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　基于上述背景，本文對航空線陣擺掃遙感幾何校正問題展開研究。首先給出了長線陣航空擺掃的成像幾何模型，然后將成像幾何畸變分解為兩部分，一部分是成像瞬間由于飛行平臺的不穩(wěn)定性造成的姿態(tài)畸變；另一部分是，在整個擺掃周期中，不同

3、采樣時刻，CCD像元對應(yīng)的地面尺寸不同的固有畸變。據(jù)此分解，建立各自的幾何成像模型，并給出了針對固有畸變的校正模型和算法。結(jié)合姿態(tài)畸變校正，進(jìn)一步得到完整校正流程，通過數(shù)據(jù)影像校正和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了校正算法的有效性。
　　其次，校正算法涉及了大量的儀器參數(shù)和測量數(shù)據(jù)，包括安裝參數(shù)、掃描參數(shù)、位置和姿態(tài)測量數(shù)據(jù)等。這些參數(shù)和數(shù)據(jù)的測量精度對校正精度存在直接影響，為此本文對一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了誤差理論分析，并通過實(shí)驗(yàn)給出了不同測量精度對校