基于已有DOM/DEM的卫星影像快速处理与应用

该文简述了利用高分辨率卫星影像、基于已有DOM/DEM成果快速制作正射影像图的方法。首先对全色影像进行纠正,用纠正后的全色影像对多光谱卫星影像进行影像配准,得到多光谱正射影像;将纠正后的全色影像与多光谱影像进行融合,形成最终的单景彩色卫星正射影像成果。     

一种用于制作CBERS-02C卫星融合影像的配准方法

提出了一种用于制作资源一号02C卫星(CBERS-02C)融合影像的配准方法.首先对多光谱及全色影像进行几何精纠正,并采用SIFT算法对两种纠正影像的缩略图进行粗匹配;然后通过提取Harris特征点,并根据粗匹配的结果预测对应同名点的位置,使用基于灰度相关的匹配方法进行精匹配;待剔除匹配点粗差后,再采用基于三角网的面元纠正实现影像的精确配准.多组数据的试验验证了所提方法的可行性.该方法已成功应用于CBERS-02C卫星数据的自动化处理系统.     

基于间接校正的高分三号正射影像生成

由于高分三号卫星(gaofen-3 satellite, GF-3)数据问世时间较短、参数不足,现有软件未针对GF-3数据添加传感器支持,导致难以利用现有各类软件生成其正射影像。提出一种基于间接校正的GF-3正射影像生成方法。模拟待校正区域卫星成像过程,采用RD模型利用与该区域对应的DEM数据构建模拟GF-3影像;在模拟与真实GF-3影像中分别提取特征点,并配准提取的特征点对,进而建立两影像间的映射关系;利用模拟GF-3影像分别与DEM数据和真实GF-3影像之间的映射关系,间接完成正射校正,生成正射影像。针对GF-3多成像模式的特点,选取3种具有代表性成像模式的影像进行正射影像生成试验,取得了较好的实验结果。将真实GF-3影像与模拟GF-3影像的对应像元坐标进行比较表明,x和y方向误差均小于一个像元,精度较高。提出算法充分考虑到了GF-3系统的成像特点,在不同的地形细节均取得了较好的结果。定性和定量的分析实验结果验证了提出方法的可行性及有效性。     

基于规划需求的遥感影像正射纠正处理方法探讨与研究

目前,卫星遥感影像应用于世界上各行各业,有大量的处理卫星影像的工作,特别遥感影像的几何纠正,是实现影像应用的前提.文章阐述了几何纠正原理与方法和二次多项式变换.实验表明采用基于二次多项式变换,在平坦地区无DEM情况下能获得相对较高的纠正精度,具备实际应用的可行性.     

三维结构非同温像元热辐射的尺度效应

使用Monte Carlo方法讨论了三维结构遥感像元热红外辐射的尺度效应,针对V形谷这一典型的三维非同温像元,计算了其等效发射率. 导出了同温V形谷等效发射率的解析表达式,并分析了误差. 像元热辐射尺度效应的模拟结果证明,李小文等对Planck定律的遥感像元尺度纠正公式适用于三维结构非同温像元.     

机载三线阵CCD摄影测量的直接解模型与精度分析

机载三线阵CCD摄影测量系统是GPS／INS与三线阵CCD相机联合工作的测量系统．通过GPS／INS给出的投影中心位置、视准轴姿态观测值及三线阵CCD像空间坐标，可以直接计算地面点在物空间的坐标．介绍直接解算的几何模型．并依据共线方程建立地面点像空间坐标与控制点或同名点物空间坐标的关系．从而把问题归结为间接平差，给出了平差的误差方程．最后对直接解算模型进行了精度分析．     

三线阵卫星影像无控测图立体模型选择方法

三线阵卫星测绘系统能够同时获取前视、下视和后视三个视角影像,可两两组合成立体像对,为组建立体模型提供了多种选择。为了选择更合适的立体模型,本论述对单模型之间、单模型与区域网整体平差同名特征点及模型连接点的偏差进行了试验分析。试验表明:前后视立体像对测图精度相对其他类别像对来讲,整体偏差及模型间接边偏差都较小,观测盲区也较小,在不考虑视差对测图人员影响的情况下,可优先选择前后视立体模型测图。     

基于偏置矩阵的卫星遥感影像系统误差补偿

针对在求解卫星遥感影像偏置矩阵的过程中没有考虑偏置角的物理意义,采用理论分析和试验的方法,在分析偏置矩阵中三个角元素对地目标定位精度的影响后,提出了求解偏置矩阵角元素的方法。将求解的偏置矩阵用于国产资源二号卫星遥感影像的几何纠正,在无地面控制情况下,对地目标定位精度达到了实地上的152.338m,很好地补偿了影像上的系统误差,显著提高了直接利用卫星系统参数进行对地目标定位的精度,从而验证了所提出偏置矩阵求解方法的正确性以及用其补偿卫星遥感影像系统误差的可行性。     

基于线特征的SPOT影像几何纠正方法

探讨了利用线特征实现SPOT影像的精确几何纠正问题.在研究SPOT卫星影像星历参数的应用基础上,提出了利用卫星星历参数确定纠正模型的初始参数,将直线方程作为纠正模型的约束条件,通过迭代计算获取纠正模型的精确参数,实现SPOT卫星影像的精确纠正.结果表明,提出的线特征SPOT影像几何纠正方法,可以满足1∶5万数字正射影像的精度要求.     

基于模拟影像的山地SAR影像配准方法研究

针对目前常规SAR影像配准方法在困难地区配准可靠性较低的问题,提出了一种基于模拟影像的山地SAR影像配准方法.该方法借助研究区的辅助DEM数据、真实SAR影像的卫星轨道数据和RD模型生成模拟SAR影像,并创建DEM地理坐标相一致的查找表.利用SIFT匹配算法对模拟影像和真实影像进行匹配,间接获取真实SAR影像的特征点,再利用仿射变换通过最小二乘法确定参考影像和待配准影像的变换模型,并进行重采样,最终实现山地SAR影像的配准.采用两种传感器类型的山地SAR影像数据进行了实验验证.结果表明,在地形起伏较大的山地区域,所提方法的配准精度相对于传统配准算法有明显提高,较好地克服了传统SAR影像配准方法对山地SAR影像配准适应性较差、精度较低的缺点,能够有效解决山地SAR影像配准问题.     

直线检测的灰度投影积分方法

为了提高图像上直线检测的鲁棒性和精度,提出一种灰度投影积分(GP I)方法。GP I方法将需要检测的图像直接在直角坐标空间沿某个投影方向进行投影,将对应到同一投影点的像素灰度值进行累加,得到灰度投影积分向量,再旋转投影方向计算不同投影方向的灰度投影积分向量,从而得到一个原图像的灰度投影积分矩阵,再由该矩阵的极值元素所在的行和列求出图像中直线的方程。实验结果表明,GP I方法不需要事先提取边缘点,就能够快速准确地检测出图像中的直线,避免了传统方法在提取边缘点时阈值选取不当带来的直线检测误差。     

碎片图像字符特征提取方法研究

字符特征提取是含文字碎片图像拼接的关键环节,直接影响拼接效果。提出了一种包含文字信息的碎片图像特征提取方法,首先,对原始碎片图像进行预处理,分别得到字符和碎片背景的二值图像;然后,利用边缘检测算子提取字符和碎片背景的单像素边缘;最后,利用结构算子检测碎片图像中字符与碎片背景边缘的交叉点,并根据交叉点的信息提取字体边缘方向特征。仿真实验结果表明本文提出的碎片图像字符特征提取方法思路合理,能够快速、准确地提取出碎片图像中的字符特征,为后续的匹配拼接奠定基础。     

基于陆面过程模式的热红外卫星遥感影像模拟

遥感服务于气象、气候领域的一个关键环节就是建立地表过程模式与遥感数据之间的联系,利用过程模式的可靠输出参数来模拟卫星影像,并与真实的观测数据进行对比.本文建立了一个以通用陆面过程模式(CLM)相关参数为地表输入信息,以再分析大气廓线为大气输入信息的卫星影像模拟系统,以期通过模拟数据与真实卫星数据的比较,为模式背景场、强迫场的修订及预报精度的提高服务.模拟结果表明,对于由植被和土壤等组成的自然地表,模拟的热红外卫星信号主要取决于过程模式输出的地表温度,模拟的地表方向性辐射温度与模拟的大气层顶部表观辐射温度相关性高达0.99.模拟到的表观辐射温度与AVHRR影像对应的辐射温度差异比较大,最大值超过30 K,大多数像元温差分布在-20～20 K之间.温差在高海拔地区普遍比较大,这可能是由于CLM对高海拔地区的温度估计偏低导致的.     

图像重投影及其在极线校正中的应用

针对摄像机绕光心旋转的情形,讨论了在这种特殊情形下图像重投影具有的性质,然后根据这些性质给出了使2幅图像平面平行的方法,最后介绍了图像重投影技术在极线校正中的应用,提出了一种新的极线校正方法.该极线校正方法的特点是需要采用图像重投影技术将2幅图像重投影到平行的平面.实验表明,该方法能够在完成极线校正的同时保持图像的扭曲较小.     

Precise positioning of the Chang’E-3 lunar lander using a kinematic statistical method

A kinematic statistical method is proposed to determine the position for Chang’E-3(CE-3) lunar lander.This method uses both ranging and VLBI measurements to the lander for a continuous arc,combing with precise knowledge about the motion of the moon as provided by planetary ephemeris,to estimate the lander’s position on the lunar surface with high accuracy.Accuracy analyses are carried out with simulation data using the software developed at Shanghai Astronomical Observatory in this study to show that measurement errors will dominate the position accuracy.Application of lunar digital elevation model(DEM) as constraints in the lander positioning is also analyzed.Simulations show that combing range/doppler and VLBI data,single epoch positioning accuracy is at several hundred meters level,but with ten minutes data accumulation positioning accuracy is able to be achieved with several meters.Analysis also shows that the information given by DEM can provide constraints in positioning,when DEM data reduce a 3-dimensional positioning problem to 2-dimensional.Considering the Sinus Iridum,CE-3 lander’s planned landing area,has been observed with dedicated details during the CE-1 and CE-2 missions,and its regional DEM model accuracy may be higher than global models,which will certainly support CE-3’s lander positioning.     

地表景观分形描述和仿真试验

将景观分形描述五仿真两类技术结合。对遥感资料分析中已被成功应用地计算景像分维值的分线方法,三角棱柱表面积法和方差图法进行改进和实现,并用于试验式遥感影像分维估计,定量描述了试验区地表景观的分形特征。     

基于光照投影的起球织物图像的采集、预处理和毛球分割

采用一种新的图像分析方法进行织物起球等级的分析。先获取一系列起球织物切面光照投影图，利用LOG边缘检测算子和线性插值提取每帧图像中织物的轮廓线高度数据，并拼接成一幅反映织物三维轮廓高度的距离图像，最后对该距离图像进行预处理和基于自适应阈值法的毛球分割。     

月壤大颗粒对钻进力载影响的仿真及实验研究

采用离散单元法(discrete element method, DEM)和实验方法, 研究用螺旋钻具钻取月壤的过程中, 月壤内部大颗粒位置和构型对钻进力载特性的影响。通过 DEM 方法和实验方法研究结果的对比分析, 明确了DEM方法在钻取动力学中的局限性及有效性, 发现钻进过程中碰到大颗粒时的典型力载特征及影响大颗粒有效拨开的关键因素是表面形态。     

Automated detection of lunar craters based on object-oriented approach

The object-oriented approach is a powerful method in making classification. With the segmentation of images to objects, many features can be calculated based on the objects so that the targets can be distinguished. However, this method has not been applied to lunar study. In this paper we attempt to apply this method to detecting lunar craters with promising results. Craters are the most obvious fea- tures on the moon and they are important for lunar geologic study. One of the important questions in lunar research is to estimate lunar surface ages by examination of crater density per unit area. Hence, proper detection of lunar craters is necessary. Manual crater identification is inefficient, and a more efficient and effective method is needed. This paper describes an object-oriented method to detect lunar craters using lunar reflectance images. In the method, many objects were first segmented from the image based on size, shape, color, and the weights to every layer. Then the feature of ＂contrast to neighbor objects＂ was selected to identify craters from the lunar image. In the next step, by merging the adjacent objects belonging to the same class, almost every crater can be taken as an independent object except several very big craters in the study area. To remove the crater rays diagnosed as craters, the feature of ＂length/width＂ was further used with suitable parameters to finish recognizing craters. Finally, the result was exported to ArcGIS for manual modification to those big craters and the number of craters was acquired.     

月面自主精确软着陆的景象匹配方法研究

为提高月球探测器自主软着陆的落点精度,利用绕月飞行器和着陆探测器下落图像,提出一种基于尺度信息的多模板递阶景象匹配方法.在月面图像尺度空间上快速提取FAST角点,并确定特征点精确尺度、位置和方向.在特征点邻域建立图像块采样模式,通过图像块像素比较形成二进制串特征描述子,利用海明距离(Hamming distance)进行特征匹配.实验结果表明,目标在尺度缩放、旋转和光照变化等极端条件下,该算法能够实时完成月面着陆目标区域的准确识别和稳定跟踪,实现月球探测器的远距离、高精度自主导引着陆.