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图像质量对立体定位精度影响的若干问题的研究

王琨  
【摘要】:对地观测系统(Earth Observation System, EOS)是使用航天遥感器实现对地观测,它的建立有非常重要的意义,例如可以实现军事侦察,进行地球资源勘探,获取区域立体影像从而进行测绘,绘制大比例尺地形图、获得地球数字模型(DEM)等测绘产品。这些测绘产品都是基于对遥感图像的分析和解译得到的。高质量的遥感图像可以满足较高精度要求的测绘产品,如何对遥感图像质量进行评价,哪些因素影响遥感图像的质量,这些因素又是如何影响测绘产品精度的等等,这些问题是本文研究的出发点。 本文通过模拟仿真的方法对影响图像质量的因素(调制传递函数和信噪比)与立体定位精度之间的关系进行了定量研究。文中介绍了立体定位的关键技术;由于图像配准的结果直接关系到立体定位的精度,因此针对模拟图像本文选取了较为合适的配准算法保证配准的精度。首先使用Harris算法提取角点,然后使用核线约束对误匹配点对进行剔除,最后采用最小二乘精匹配方法将同名点定位到亚像素;介绍了两种国内外普遍使用的计算在轨遥感图像调制传递函数的方法,并对二者进行了比较;通过立体定位技术得到模型三维坐标。为了计算立体定位的精度,本文提出了高程函数的概念,它的作用是计算任意像点对应的精确的模型三维坐标,作为立体定位结果的标尺。 文章最终给出了调制传递函数和信噪比分别与立体定位精度之间的关系,本文模拟了两类图像进行实验,相互验证,结果显示两类模型一致性较好。并对星载相机的技术指标提出要求,为遥感卫星成像系统的研制提供技术支持。


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