一种非共线TDI CCD成像数据内视场拼接方法

doi:10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0180

测绘学报 ›› 2014, Vol. 43 ›› Issue (11): 1165-1173.doi: 10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0180

一种非共线TDI CCD成像数据内视场拼接方法

潘俊¹,胡芬²,³,王密¹,金淑英¹,⁴,李国元²

1. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
2. 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心
3. 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心
4. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

收稿日期:2013-12-06 修回日期:2014-03-19 出版日期:2014-11-20 发布日期:2014-12-02
通讯作者: 胡芬 E-mail:huf@sasmac.cn
基金资助:
973计划;新世纪优秀人才支持计划;全国博士学位论文作者专项资金;长江学者和创新团队发展计划资助;国家自然科学基金

An Inner FOV Stitching Method for Non-collinear TDI CCD Images

PAN Jun¹,HU Fen²,³,WANG Mi¹,JIN Shuying¹,²,LI Guoyuan³

1. State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University
2.
3. Satellite Surveying and Mapping Application Center, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation

Received:2013-12-06 Revised:2014-03-19 Online:2014-11-20 Published:2014-12-02
Contact: HU Fen E-mail:huf@sasmac.cn

摘要/Abstract

摘要：

星载非共线TDI CCD成像数据的高质量内视场拼接是保证影像后续处理和应用的基础。本文提出了一种非共线TDI CCD成像数据内视场拼接方法，该方法基于物方投影面和相机的传感器几何模型，建立了从拼接影像像点到原始影像像点的坐标转换关系，进而采用间接法影像纠正的方式对原始影像进行重采样生成拼接影像。本文在描述非共线TDI CCD严格成像几何模型之后，详细叙述了方法的基本原理、潜在的误差来源以及方法的实现流程，并通过ZY-1 02C卫星的高分辨率（HR）相机成像数据进行了试验验证，对拼接精度的分析与评价证明了方法的可行性。

关键词: 非共线TDI CCD, 内视场拼接, 传感器几何模型, 物方投影面, 精度评价

Abstract:

High-quality inner FoV (field of view) stitching is a necessary step for post-process and application of images captured by spaceborne non-collinear TDI CCD camera. This paper presents an inner FoV stitching method for non-collinear TDI CCD images. The method utilizes the projection plane in object space and the sensor geometric model of the camera to establish the coordinates transformation relation between pixels of the stitched image and pixels of the orginal image, and then performs image resampling to generate the stitched image by indirect image geometric rectification. After describing the strict geometric models of non-collinear TDI CCD images, the basic principle, the potential error sources and the workflow of the method are discussed in detail. Finally, experimental verification is carried out on the high-resolution (HR) camera images of ZY-1 02C satellite, and the accuracy evaluation of the generated stitched images indicates the feasiblity of the presented method.

Key words: non-collinear TDI CCD, inner FoV stitching, sensor geometric model, projection plane in object-space, evaluation of accuracy

中图分类号:

TP751

潘俊胡芬王密金淑英李国元. 一种非共线TDI CCD成像数据内视场拼接方法[J]. 测绘学报, 2014, 43(11): 1165-1173.

PAN Jun HU Fen WANG Mi JIN Shuying LI Guoyuan. An Inner FOV Stitching Method for Non-collinear TDI CCD Images[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2014, 43(11): 1165-1173.

参考文献

[1] 黄巧林,姜伟. 高分辨率航天光学遥感器发展新思路研究[J].航天返回与遥感, 2007,28(4):48-50
[2] 杨秉新. 美国Ikonos 和QuickBird-2 卫星相机的主要性能和特点分析及看法[J]. 航天返回与遥感, 2002, 23(4):14-16
[3] Jacobsen, K., 2006. Calibration of Optical Satellite Sensors[C]. International Calibration and Orientation Workshop EuroCOW, Casteldefels, 2006, 6 S., CD.
[4] Materne, A., Bardoux, A., Geoffray, H., et al. Backthinned TDI CCD Image Sensor Design and Performance for the Pleiades High Resolution Earth Observation Satellites[C]. 6th International Conference on Space Optics, 2006
[5] 常君磊，雷文平. 法国Pleiades卫星焦平面组件关键技术[C]. 第二十三届全国空间探测学术交流会论文, 2010
[6] 周胜利.三线阵TDICCD在测图卫星中的应用分析[J].航天器工程,2007,16(4):19-22
[7] 李德仁. 我国第一颗民用三线阵立体测图卫星—资源三号卫星[J]. 测绘学报,2012, 41(3): 317-322
[8] 杨桦,郭悦,伏瑞敏.TDICCD的内视场拼接[J].光学技术,2003,29(2):226-228
[9] 胡芬.三片非共线TDI CCD成像数据内视场拼接理论与算法研究[D].武汉大学,2010.
[10] 龙小祥,王小燕,钟慧敏. 星载焦面视场拼接TDI CCD相机成像质量及处理方法分析[J]. 中国科学:信息科学,2011, 41(增刊):19-31
[11] 李世威,刘团结,王宏琦. 基于图像匹配的CBERS-02B卫星HR相机图像拼接方法[J]. 遥感技术与应用,2009,24(3):374-378
[12] Hu Fen, Wang Mi, Jin Shuying. An Algorithm for Mosaicking Non-collinear TDI CCD Chip Images based on Reference Plane in Object-space[C], 2009, ISDE6
[13] 刘斌,张过,江万寿. 虚拟CCD线阵星载光学传感器内视场拼接[J].中国图象图形学报,2012,17(6): 696~701
[14] 张过. 缺少控制点的高分辨率卫星遥感影像几何纠正[D]. 武汉：武汉大学, 2005
[15] Tao,C.V. and Y. Hu, A Comprehensive Study of the Rational Function Model for Photogrammetric Processing. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2001, 67(12): 1347-1357

一种非共线TDI CCD成像数据内视场拼接方法

An Inner FOV Stitching Method for Non-collinear TDI CCD Images

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 2

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	丁刘建, 陶秋香, 李涛, 陈乾福, 陈洋. 高分三号SAR影像广域范围联合几何检校技术[J]. 测绘学报, 2020, 49(5): 598-610.
[2]	李凯, 张永生, 童晓冲, 申二华. 定角圆锥扫描式机载激光测深系统定位模型与精度评价[J]. 测绘学报, 2016, 45(4): 425-433.