高精度的圖像配準(zhǔn)是保證多角度偏振成像儀在軌數(shù)據(jù)有效性的關(guān)鍵.介紹了多角度偏振成像儀基于光楔的偏振圖像配準(zhǔn)方法和基于地球參考網(wǎng)格的多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)方法 .系統(tǒng)地分析了影響多角度偏振成像儀多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)性能的誤差,并提出通過(guò)相對(duì)幾何定標(biāo)提高多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)性能.對(duì)比誤差校正前后多角度偏振成像儀的多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)性能,證明所提方法有效地提高了多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)精度.多角度偏振成像儀在軌多角度、多光譜和偏振圖像配準(zhǔn)精度分別優(yōu)于0.26 pixel、0.14 pixel和0.1 pixel. 

【文章來(lái)源】：光子學(xué)報(bào). 2020,49(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

DPC在軌觀測(cè)原理

DPC在軌成像幾何模型如圖2所示，基本原理為中心投影.圖中G表示地表物點(diǎn)，P為DPC投影中心，電荷耦合器件（Charge Coupled Device,CCD）上像點(diǎn)為M,Z表示DPC光軸，全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System,GPS）和姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)（Attitude Determination System,ADS）用于確定DPC在軌運(yùn)行過(guò)程中投影中心的位置和光軸的指向.根據(jù)共線方程基本原理（即像點(diǎn)M、投影中心P和物點(diǎn)G三點(diǎn)共線）可將DPC在軌成像幾何模型描述為

DPC偏振圖像配準(zhǔn)是指同一波段三個(gè)不同檢偏通道圖像間的配準(zhǔn).DPC采用光楔濾光片直接將同一波段三個(gè)檢偏通道的0級(jí)圖像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，使同一像元探測(cè)同一地物目標(biāo).如圖3所示，同一波段的三個(gè)檢偏通道為相鄰?fù)ǖ?P1、P2和P3通道中檢偏器的透光軸相對(duì)方向分別為0o、60o和120o.P1和P3通道采用光楔濾光片，P2采用平板濾光片.光楔濾光片使P1和P3通道相對(duì)于P2通道在沿軌方向上有-1和+1像元的偏移，補(bǔ)償由于分時(shí)測(cè)量時(shí)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)引起的圖像偏移.實(shí)驗(yàn)室測(cè)得其配準(zhǔn)性能優(yōu)于0.1像元.研究表明在像移小于等于0.1個(gè)像元時(shí)，由像移產(chǎn)生的線偏振度測(cè)量誤差小于0.5%[13].偏振圖像的配準(zhǔn)精度僅受到光楔濾光片在軌運(yùn)行狀態(tài)的影響.DPC多角度圖像配準(zhǔn)是指同一波段各觀測(cè)角度圖像之間的配準(zhǔn)，多光譜圖像配準(zhǔn)是指同一探測(cè)周期內(nèi)各光譜波段圖像的配準(zhǔn).DPC多角度、多光譜圖像配準(zhǔn)方法的基本思路是通過(guò)將所有數(shù)據(jù)投影到DPC地球參考網(wǎng)格上以實(shí)現(xiàn)對(duì)多角度、多光譜圖像的配準(zhǔn).該方法通過(guò)DPC在軌成像幾何模型計(jì)算出CCD陣列上每一個(gè)像元(i,j)對(duì)應(yīng)的地球參考網(wǎng)格坐標(biāo)(l,p)，再經(jīng)過(guò)線性插值得到精確的像素值.當(dāng)在軌成像幾何模型中各參數(shù)均準(zhǔn)確無(wú)誤時(shí)，多角度、多光譜圖像將會(huì)被嚴(yán)格配準(zhǔn)到DPC地球參考網(wǎng)格之上.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3393166