1、線陣推掃式幾何模型線陣推掃式幾何模型張張 過過 2星載推掃式光學(xué)成像幾何模型星載推掃式光學(xué)成像幾何模型n星載光學(xué)傳感器嚴(yán)密幾何模型星載光學(xué)傳感器嚴(yán)密幾何模型n統(tǒng)一成像幾何模型統(tǒng)一成像幾何模型3星載光學(xué)傳感器嚴(yán)密幾何模型星載光學(xué)傳感器嚴(yán)密幾何模型n框幅式中心投影的外方位元素框幅式中心投影的外方位元素n框幅式中心投影的共線方程框幅式中心投影的共線方程n推掃式光學(xué)影像成像幾何模型推掃式光學(xué)影像成像幾何模型n推掃式影像嚴(yán)密幾何模型推掃式影像嚴(yán)密幾何模型n推掃式光學(xué)嚴(yán)密成像幾何模型推掃式光學(xué)嚴(yán)密成像幾何模型-反變換反變換n推掃式光學(xué)嚴(yán)密成像幾何模型推掃式光學(xué)嚴(yán)密成像幾何模型-正變換正變換4框幅式中心投影

2、的外方位元素框幅式中心投影的外方位元素XYZP(X, Y, Z)p(x, y)S(XS, Y S, Z S)Of(, , )5框幅式中心投影的共線方程框幅式中心投影的共線方程)()()()()()()()()()()()(333222333111SSSSSSSSSSSSZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx 321321321cccbbbaaaRRRR, x y像點(diǎn)坐標(biāo)；其中，f鏡頭焦距；, ,X Y Z地面點(diǎn)坐標(biāo)；R旋轉(zhuǎn)矩陣，由三個角元素構(gòu)成；6推掃式光學(xué)影像成像幾何模型推掃式光學(xué)影像成像幾何模型光學(xué)衛(wèi)星嚴(yán)密成像幾何模型正反算 嚴(yán)密幾何成像模型7推掃

3、式影像嚴(yán)密幾何模型推掃式影像嚴(yán)密幾何模型n一、成像幾何一、成像幾何n二、坐標(biāo)系二、坐標(biāo)系n三、推掃式內(nèi)外方位元素三、推掃式內(nèi)外方位元素n四、成像幾何模型四、成像幾何模型n五、三個內(nèi)插五、三個內(nèi)插8一、成像幾何一、成像幾何軌道運(yùn)行方向掃描線方向O1OkOnccco1okPnpnpkp1xnxkx1l1lklnon沿軌方向平行投影與垂軌方向中心投影的結(jié)合9二、坐標(biāo)系二、坐標(biāo)系nWGS84 nJ2000 n軌道坐標(biāo)系（orbit）n本體坐標(biāo)系（body）n相機(jī)坐標(biāo)系(camera)n影像坐標(biāo)系（img）10WGS84nWGS84WGS84坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，Z Z軸指軸指

4、向地球北極，向地球北極，X X軸指向格林尼治平子午軸指向格林尼治平子午線與地球赤道的交點(diǎn)，線與地球赤道的交點(diǎn)，Y Y軸按照右手規(guī)軸按照右手規(guī)則確定則確定 11J2000n坐標(biāo)系的原點(diǎn)為地球質(zhì)心，坐標(biāo)系的原點(diǎn)為地球質(zhì)心，Z Z軸指向天軸指向天球北極，球北極，X X軸指向春分點(diǎn)，軸指向春分點(diǎn)，Y Y軸按照右手軸按照右手規(guī)則確定。規(guī)則確定。n由于地球繞太陽運(yùn)動，春分點(diǎn)和北極點(diǎn)由于地球繞太陽運(yùn)動，春分點(diǎn)和北極點(diǎn)都是變化的。因此，國際組織規(guī)定以都是變化的。因此，國際組織規(guī)定以20002000年年1 1月月1 1日日1212時春分點(diǎn)、北極點(diǎn)為基時春分點(diǎn)、北極點(diǎn)為基準(zhǔn)，建立準(zhǔn)，建立J2000J2000協(xié)議空

5、間固定慣性系統(tǒng)協(xié)議空間固定慣性系統(tǒng)。12軌道坐標(biāo)系（orbit）n原點(diǎn)在衛(wèi)星的質(zhì)心原點(diǎn)在衛(wèi)星的質(zhì)心( (與本體坐標(biāo)系原點(diǎn)與本體坐標(biāo)系原點(diǎn)重合重合) )，Z Z軸指向地心軸指向地心, X, X軸在包含軸在包含Z Z軸和軸和衛(wèi)星速度矢量的平面衛(wèi)星速度矢量的平面, ,垂直于垂直于Z Z軸軸, ,和速和速度矢量的夾角小于度矢量的夾角小于9090度度;Y;Y軸按照右手定軸按照右手定則確定則確定 13本體坐標(biāo)系（body）n原點(diǎn)在衛(wèi)星的質(zhì)心，X軸前進(jìn)方向，Z軸指向地心，Y軸按照右手定則確定。14相機(jī)坐標(biāo)系(camera)n相機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)在投影中心，其軸和線陣sample方向平行，軸和影像的方向line平行

6、，相機(jī)坐標(biāo)系的軸垂直于影像平面。衛(wèi)星運(yùn)動方向01Z1X1Y1CCD 陣列影像獲取系統(tǒng)column p象素觀測方向X0Y相同相同無無n階數(shù)階數(shù)321n格網(wǎng)大小格網(wǎng)大小n高程分層高程分層n階數(shù)為階數(shù)為3并且分母不同的并且分母不同的RPC 可以取代嚴(yán)密可以取代嚴(yán)密幾何成像模型幾何成像模型61RPC畸變畸變 3232axbxcxdf xexfxgxh312312000000, ,mmmijkijkijkmmmijkijkijka X Y ZfX Y Zb X Y Z 23232222323243223243223232322332axbxcexfxgxhaxbxcxdexfxgfxexfxgxhexfxgxhafbe xagce xahbgdecfxbhdfxchdgexfxgxhAxBxCxDxEexfxgxh4323200AxBxCxDxE