交错排列线列探测器对地成像几何特性及错位校正.pdf

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1、第34卷光学学报光学前沿一一信息光学2014年9月ACTAOPTICASINICA专刊交错排列线列探测器对地成像几何特性及错位校正王运孙胜利。林长青／中国科学院上海技术物理研究所，上海200083、＼中国科学院红外探测与成像技术重点试验室，上海200083／摘要空间相机采用交错排列线列探测器对地成像，其奇、偶列图像数据在沿轨方向出现明显的错位变形，为保证图像的几何精度，提出了一种错位校正方法。通过坐标变换法建立了空间相机对地几何成像模型，分析了错位产生的原因。并对交错排列线列探测器对地成像特性，以及沿轨方向、和线列方向的错位位移情况进行了分析。利用蒙特卡

2、洛法分析了轨道、姿态扰动以及目标高程等因素对错位变形的影响，根据其错位变形情况，提出了一种基于光流场的错位校正方法，利用奇、偶列图像的图像块匹配结果生成图像的光流场，通过光流场来实现图像的错位校正。将该方法用于某红外相机遥感图像的错位校正处理，能显著去除掉遥感图像的错位变形，验证了错位变形分析方法以及错位校正方法的有效性。关键词遥感；图像处理；错位校正；线列探测器；光流场中图分类号TP751．1；V447．1文献标识码Adoi：10．3788／AOS201434．sl10003EarthImagingGeometricCharacteristicsand

3、StaggerCorrectionofStaggeredLinearArrayWangYun·SunShengli～。LinChangqing，ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofScience，Shanghai200083，ChinaKeyLaboratoryofInfraredSystemDetectionandImagingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，ChinaAbstractSpacecamerausest

4、hestaggeredlineararrayforearthimaging，notablestaggerdistortionispresentedbetweentheoddandevenpartsoftheimagedatainalongtrackdirection，inordertoensurethegeometricaccuracyoftheremoteimages，astaggercorrectionmethodisproposed．Theearthimaginggeometricalmodelofthespacecameraisestablish

5、edbyutilizingcoordinatetransformation，andthereasonthatleadstostaggerdistortionisdiscussed．Theearthimagingcharacteristicsofthestaggeredlineararrayisanalyzed．Thestaggervalueinalongtrackdirectionandalongthedirectionofthelineararrayiscalculated，andtheinfluencesonstaggervalueintroduce

6、dbyorbitaldisplacement，attitudefluctuations，andterraintopographyareanalyzedbasedonMonto—Carlomethod．Astaggercorrectionmethodbasedonopticalflowfieldisproposedaccordingtothecharacteristicsofthestaggerdistortion，theopticalflowfieldisgeneratedbytheblockmatchingoftheoddandevenpartsoft

7、heimage，andtheimageiscorrectedbythecalculatedopticalflowfield．Themethodisusedforstaggercorrectionofaninfraredcamera，remarkableresultisreached，whichverifiesthevalidityofthestaggerdistortionanalysismethodandthestaggercorrectionmethod．Keywordsremotesensing；imageprocessing；staggercor

8、rection；lineararraydetector；opticalflowf