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高景一号星座的图像内部几何形变分析

高景一号星座的图像内部几何形变分析

作者: novachen | 来源:发表于2019-04-11 14:14 被阅读0次

高景一号星座是航天五院设计的0.5米分辨率卫星,幅宽12公里,这个星座由四颗卫星组成。第一批发射两颗1、2星,结果因为火箭的问题没有入轨,只好用卫星自己的动力慢慢移动到指定轨道上,因此可能会影响卫星的实际使用寿命。第二批的两颗3、4星发射则比较成功。

高景一号卫星是承袭高分二号的基本技术,做得更加轻巧,经济上更为合理,但是也有一些高分二号就存在的问题,其中比较显著的是图像的内部形变。

首先,我们把全色和多光谱图像放到一起并且放大。下面是高景一号3星的图像局部放大动图。

全色和未校正的多光谱

这里会看到两者之间有相对之间的位移,这个并不是大问题。大问题在于这个位移是非线性的,你可以看到在彩色多光谱图像中中间的房屋是扭曲的。

通过像素刻刀软件校正完的结果是下面这样

校正完的结果

导致这样的内部形变的原因是和高分二号一样,多光谱部分是由4个CCD条构成的(高分二号是5个),各个CCD条之间存在最大能达到0.5个多光谱像元的偏差。

高景一号3星的全色和多光谱的偏差图

普通的遥感软件的几何校正只能处理全局的形变(用一次或者二次多项式等方法),是无法处理局部突变的。所以会导致全色和多光谱几何上不能吻合,最终融合彩色产品出现重影或者模糊。

我们设计的像素刻刀软件能专门应对这样的情况(不然没法干活啊用户不满意),通过梯度场追踪的方法修正各种非线性形变,可以达到0.1像素乃至更高的精度。虽然处理高景图像不多,也就几十景,但是已经证明有不错的实效。

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