线阵摆扫式热红外相机几何定标研究

发布时间：2019-10-10 13:32

【摘要】：高分辨率热红外遥感影像能在较小的空间尺度上测量地表温度,与传统的低分辨率热红外影像相比,高分辨率影像具有信息量显著增加、目标温度及几何结构更加明显等特点。为采集到大幅宽的高分辨率热红外影像,热红外相机采用线阵CCD摆扫方式对地成像。几何定标是实现热红外影像高精度定位和获取高几何质量影像的关键技术,为充分发挥高分辨率热红外影像的应用效能提供保证。论文分析了摆扫运动引入的误差,指出了成像开始时刻、行积分时间、成像开始角度、行摆扫角速度是摆扫成像几何定标的关键。根据等时间间隔摆扫特性,标定成像开始时刻和行积分时间,消除了由线阵摆扫时统不一致造成的模型的不稳定问题;采用摆扫角度分段方法,标定成像开始角度、行摆扫角速度,克服了由线阵摆扫角度不均匀造成模型的低精度问题。采用探元直方图匹配法进行辐射定标,提高原始热红外影像的质量;采用最小二乘互相关匹配法将热红外影像与控制影像进行配准,获取控制点并求取定标参数。针对中国第一颗搭载高空间分辨率热红外相机的卫星遥感14号,利用河南安阳的数字正射影像和数字高程模型对遥感14号热红外影像进行几何定标,利用山西太原数据进行验证。结果表明,无控制点平面定位精度优于30个像素,带控制点平面定位精度优于1个像素。
【图文】：

(b) 矩匹配增强结果影像 (c) 探元直方图匹配增强结果影像图 3.1 热红外影像辐射增强结果图章小结章首先对遥感 14 号热红外影像辐射增强做了概述，热红外影像质量的优劣直接影的实际效果，阐明了热红外影像辐射质量不高的原因是探测器焦平面具有非均匀存在，引出了辐射增强的方法，使用矩匹配法和探元直方图法进行辐射增强，采探元直方图法对热红外影像进行辐射增强，对比增强结果，探元直方图法能很好的非线性响应，消除了探元之间响应的差异,统一所有探元的响应，故选用探元直现辐射增强

(b) 可见光影像 (c) 重采样结果图图 4.5 热红外影像重采样结果图利用内定标之后的安阳地区遥感 14 号热红外影像，选取连续 4 景影像与对应区域降采样后的可见光影像匹配，表 4.1 为匹配数量统计，可见采用 SURF 匹配法获得大量的匹配点，经过最小二乘匹配法筛选后，匹配点数量减少，但仍然密集足够后续几何定标处理 图 4.6 分别为连续 4 景影像截取的部分匹配点分布图，，可见在道路 房屋等明显位置均有匹配点，为了直观展示匹配精度，任选匹配点将其放大，明显看出匹配精度高 表 4.1 匹配数量统计景号 粗匹配数量 精匹配数量23 28823 721324 27641 752325 26902 813326 27529 8647
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P237

【参考文献】

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本文编号：2547199