CN109975836A - 解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109975836A CN109975836A CN201910279434.2A CN201910279434A CN109975836A CN 109975836 A CN109975836 A CN 109975836A CN 201910279434 A CN201910279434 A CN 201910279434A CN 109975836 A CN109975836 A CN 109975836A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coordinate
- heart
- dimensional cartesian
- coordinate system
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
- G01C11/025—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures by scanning the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
一种解算CCD图像地面位置方法,应用于遥感图像处理技术领域,包括:以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系,计算CCD图像像素点对应的地面点在站心三维直角坐标系中坐标,将地面点在站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。本公开还提供了一种解算CCD图像地面位置装置、电子设备及存储介质。本公开可解决现有技术无法对星载线阵CCD遥感图像直接、显式的解算地面坐标的问题。
Description
技术领域
本公开涉及遥感图像处理技术领域,尤其涉及一种解算电荷耦合器件(CCD,Charge Coupled Device)图像地面位置方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
线阵CCD卫星遥感图像是通过装载在卫星上的线阵CCD以推扫方式获取的地面二维图像,具有分辨率高的优势。在实际应用中,尤其是在一些特殊情况下,需要实时获得线阵CCD卫星遥感图像上感兴趣目标点的地面位置信息,这就要求卫星具有在轨实时解算线阵CCD卫星遥感图像地面位置的能力。
线阵CCD卫星遥感图像的对地定位模型采用严格的共线方程模型和地球椭球模型。目前,利用对地定位模型求解地面点坐标一般都采用迭代计算的方法,但是迭代计算需要设置初始值,且迭代计算耗时较长,还有可能得不到收敛结果。另外还有一种通过共线方程的视线向量模型和地球椭球模型组计算卫星线阵CCD遥感图像地面位置的方法,该方法将视线向量方程模型代入椭球方程中得到一元二次方程,通过解方程可以得到两组地面位置,因此需要对两组地面位置进行判定以获得正确解。
由于星上在轨计算机的计算性能和内存有限,而上述方法计算复杂,耗时较长,因此都不适合用于星上在轨线阵CCD遥感图像的实时计算。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供了一种星上在轨解算线阵CCD遥感图像地面位置方法,以解决现有方法无法根据星上在轨解算线阵CCD遥感图像直接、显式的解算地面坐标的问题。
本公开的一个方面提供了一种解算CCD图像地面位置方法,包括:以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系;计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标;将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
可选的,所述计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标包括:基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标,计算所述站心三维直角坐标系原点在地心大地坐标系中的坐标;基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标,计算所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标;提取所述卫星在本体坐标系中的三轴姿态,基于所述三轴姿态,计算用于计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标的六个中间参数;基于所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标和所述六个中间参数,计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标。
可选的,所述基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标,计算所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),则:
其中,a为地球参考椭球的长半轴长度,b为地球参考椭球的短半轴长度。
可选的,所述基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标,计算所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述卫星在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(Xs,Ys,Zs),所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),则:
可选的,所述基于所述三轴姿态,计算用于计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标的六个中间参数包括:
令所述卫星在本体坐标系中的三轴姿态为(α,ω,κ),其中,α为所述卫星俯仰角,ω为所述卫星的侧摆角,κ为所述卫星的航向角,所述六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,则:
a2=-cosαsinκ-sinαsinωcosκ;
a3=-sinαcosω;
b2=cosκcosκ;
b3=-sinω;
c2=-sinαsinκ+cosαsinωcosκ;
c3=cosαcosω。
可选的,所述基于所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标和所述六个中间参数,计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标包括:
令所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),所述六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,用于拍摄CCD图像的线阵CCD相机的焦距为f,所述地面点对应的CCD遥感图像中的像素点在CCD遥感图像推扫方向坐标为y,线阵CCD相机的焦距为f,所述地面点在所述站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),则:
可选的,所述将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在所述地心地固三维坐标系中的坐标,包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述地面点在所述站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),所述地面点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X,Y,Z),则:
X=X0-XTsin B0cos L0-YTsin L0+ZTcos B0cos L0;
Y=Y0-XTsin B0sin L0+YTcosL0+ZTcos B0sin L0;
Z=Z0+XTcos B0+ZTsin B0。
本公开的另一个方面提供了一种解算CCD图像地面位置装置,包括:
第一计算模块,用于以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系;
第二计算模块,用于计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标;
第三计算模块,用于将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
本公开的另一个方面提供了一种电子设备,包括:存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时,实现第一方面中的任一项所述星上解算线阵CCD遥感图像地面位置方法中的各个步骤。
本公开的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现第一方面中的任一项所述星上解算线阵CCD遥感图像地面位置方法中的各个步骤。
在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
本公开实施例解算线阵CCD遥感图像目标点地面位置的过程是一个直接、显式的过程,无需迭代计算,也没有任何形式的近似处理,对计算机的性能和内存要求不高,适合于星上在轨实时计算。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优势,现在将参考结合附图的以下描述,其中:
图1示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置方法的示意图;
图2示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置方法中步骤102的流程图;
图3示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置装置的结构框图;
图4示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解,方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。
因此,本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外,本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式,该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中,计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如,计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括:磁存储装置,如磁带或硬盘(HDD);光存储装置,如光盘(CD-ROM);存储器,如随机存取存储器(RAM)或闪存;和/或有线/无线通信链路。
图1示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置方法的示意图。
如图1所示本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置方法包括以下步骤:
步骤101,以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系。
其中,卫星的星下点是指地球中心与卫星的连线在地球表面上的交点。以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点建立的站心三维直角坐标系是右手坐标系。
步骤102,计算该CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标。
计算该CCD图像像素点对应的地面点在该站心三维直角坐标系中坐标包括以下步骤:
步骤1021,基于该站心三维直角坐标系原点在该地心地固三维坐标系中的坐标,计算该站心三维直角坐标系原点在地心大地坐标系中的坐标。
令该站心三维直角坐标系原点在该地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),该站心三维直角坐标系原点在该地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),则:
其中,a为地球参考椭球的长半轴长度,b为地球参考椭球的短半轴长度。
地心地固坐标系是一种以地心为原点的坐标系,是一种笛卡儿坐标系,z轴与地轴平行指向北极点,x轴指向本初子午线与赤道的交点,y轴垂直于xOz平面(即东经90度与赤道的交点)构成右手坐标系。
地心大地坐标系是一种以地心为原点的直角坐标系,其x轴表示经度L,y轴表示纬度B,z轴表示高度H。
该站心三维直角坐标系原点在该地心地固三维坐标系中的坐标(X0,Y0,Z0)可根据先验方式得到,例如从已知的数字地面模型数据中读取;地球参考椭球的长半轴长度a和短半轴长度b可根据具体采用的椭球进行赋值,例如,选用我国的北京-1954椭球,则a取6378245米,b取6356863.02米。
步骤1022,基于该站心三维直角坐标系原点在该地心大地坐标系中的坐标,计算该卫星在该站心三维直角坐标系中的坐标。
令该站心三维直角坐标系原点在该地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),该站心三维直角坐标系原点在该地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),该卫星在该地心地固三维坐标系中的坐标为(Xs,Ys,Zs),该卫星在该站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),则:
其中,该卫星在该地心地固三维坐标系中的坐标(Xs,Ys,Zs)根据该地面点对应的CCD遥感图像像素点在图像推扫方向的坐标从星上GPS接收机测量数据内插得到。
步骤1023,提取该卫星在本体坐标系中的三轴姿态,基于该三轴姿态,计算用于计算该地面点在该站心三维直角坐标系中的坐标的六个中间参数。
该卫星的本体坐标系以卫星质心为原点,沿轨道前进的切线方向为x轴,垂直轨道面的方向为y轴,垂直xy平面的为z轴,则卫星的姿态有三种情况:绕x轴旋转的姿态角,称侧摆角;绕y轴旋转的姿态角,称俯仰角;绕z轴旋转的姿态角,称航向角,卫星的三轴姿态是指卫星星体在轨道上运行所处的空间指向状态。
令该卫星在本体坐标系中的三轴姿态为(α,ω,κ),其中,α为该卫星俯仰角,ω为该卫星的侧摆角,κ为该卫星的航向角,该六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,则:
a2=-cosαsinκ-sinαsinωcosκ;
a3=-sinαcosω;
b2=cosκcosκ;
b3=-sinω;
c2=-sinαsinκ+cosαsinωcosκ;
c3=cosαcosω。
步骤1024,基于该卫星在该站心三维直角坐标系中的坐标和该六个中间参数,计算该地面点在该站心三维直角坐标系中的坐标。
令该卫星在该站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),该六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,用于拍摄CCD图像的线阵CCD相机的焦距为f,该地面点对应的CCD遥感图像中的像素点在CCD遥感图像推扫方向坐标为y,线阵CCD相机的焦距为f,该地面点在该站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),则:
其中,线阵CCD相机的焦距为f由相机的生产商提供,该在该站心三维直角坐标系Z轴方向的高度ZT一般取站心坐标系原点的高度H0,也可以从已知的地面高程数据库提取。
步骤103,将该地面点在该站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
令该站心三维直角坐标系原点在该地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),该站心三维直角坐标系原点在该地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),该地面点在该站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),该地面点在该地心地固三维坐标系中的坐标为(X,Y,Z),则:
X=X0-XTsin B0cos L0-YTsin L0+ZTcos B0cos L0;
Y=Y0-XTsin B0sin L0+YTcos L0+ZTcos B0sin L0;
Z=Z0+XTcos B0+ZTsin B0。
根据上述步骤计算出来的该地面点在该地心地固三维坐标系中的坐标即为该CCD遥感图像上像素点对应的地面位置。
图2示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置方法中步骤102的流程图。
在本公开的实施例中,解算线阵CCD遥感图像目标点地面位置的过程是一个直接、显式的过程,无需迭代计算,也没有任何形式的近似处理,对计算机的性能和内存要求不高,适合于星上在轨实时计算。
图3示意性示出了本公开实施例提供的一种解算CCD图像地面位置装置的结构框图。
如图3所示,解算CCD图像地面位置装置包括:第一计算模块201、第二计算模块202及第三计算模块203。
具体地,第一计算模块201,用于以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系;
第二计算模块202,用于计算该CCD图像像素点对应的地面点在该站心三维直角坐标系中坐标;
第三计算模块203,用于将该地面点在该站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
可以理解的是,第一计算模块201、第二计算模块202及第三计算模块203可以合并在一个模块中实现,或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者,这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合,并在一个模块中实现。根据本发明的实施例,第一计算模块201、第二计算模块202及第三计算模块203中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以以对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者,第一计算模块201、第二计算模块202及第三计算模块203中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该程序被计算机运行时,可以执行相应模块的功能。
图4示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。
如图4所示,本实施例中所描述的电子设备,包括:电子设备300包括处理器310、计算机可读存储介质320。该电子设备300可以执行上面参考图1描述的方法,以实现对特定操作的检测。
具体地,处理器310例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理器310还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器310可以是用于执行参考图1描述的根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
计算机可读存储介质320,例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如,可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括:磁存储装置,如磁带或硬盘(HDD);光存储装置,如光盘(CD-ROM);存储器,如随机存取存储器(RAM)或闪存;和/或有线/无线通信链路。
计算机可读存储介质320可以包括计算机程序321,该计算机程序321可以包括代码/计算机可执行指令,其在由处理器310执行时使得处理器310执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。
计算机程序321可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如,在示例实施例中,计算机程序321中的代码可以包括一个或多个程序模块,例如包括321A、模块321B、……。应当注意,模块的划分方式和个数并不是固定的,本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合,当这些程序模块组合被处理器310执行时,使得处理器310可以执行例如上面结合图1~图2所描述的方法流程及其任何变形。
根据本发明的实施例,第一计算模块201、第二计算模块202及第三计算模块203中的至少一个可以实现为参考图4描述的计算机程序模块,其在被处理器310执行时,可以实现上面描述的相应操作。
本公开还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。
本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开,但是本领域技术人员应该理解,在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此,本公开的范围不应该限于上述实施例,而是应该不仅由所附权利要求来进行确定,还由所附权利要求的等同物来进行限定。
Claims (10)
1.一种解算CCD图像地面位置方法,其特征在于,包括:
以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系;
计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标;
将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标包括:
基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标,计算所述站心三维直角坐标系原点在地心大地坐标系中的坐标;
基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标,计算所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标;
提取所述卫星在本体坐标系中的三轴姿态,基于所述三轴姿态,计算用于计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标的六个中间参数;
基于所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标和所述六个中间参数,计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标,计算所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),则:
其中,a为地球参考椭球的长半轴长度,b为地球参考椭球的短半轴长度。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标,计算所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述卫星在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(Xs,Ys,Zs),所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),则:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述三轴姿态,计算用于计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标的六个中间参数包括:
令所述卫星在本体坐标系中的三轴姿态为(α,ω,κ),其中,α为所述卫星俯仰角,ω为所述卫星的侧摆角,κ为所述卫星的航向角,所述六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,则:
a2=-cosαsinκ-sinαsinωcosκ;
a3=-sinαcosω;
b2=cosκcosκ;
b3=-sinω;
c2=-sinαsinκ+cosαsinωcosκ;
c3=cosαcosω。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标和所述六个中间参数,计算所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标包括:
令所述卫星在所述站心三维直角坐标系中的坐标为(Xs *,Ys *,Zs *),所述六个中间参数分别为a2,a3,b2,b3,c2,c3,用于拍摄CCD图像的线阵CCD相机的焦距为f,所述地面点对应的CCD遥感图像中的像素点在CCD遥感图像推扫方向坐标为y,线阵CCD相机的焦距为f,所述地面点在所述站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),则:
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法,其特征在于,所述将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在所述地心地固三维坐标系中的坐标包括:
令所述站心三维直角坐标系原点在所述地心大地坐标系中的坐标为(B0,L0,H0),所述站心三维直角坐标系原点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X0,Y0,Z0),所述地面点在所述站心三维直角坐标系下坐标为(XT,YT,ZT),所述地面点在所述地心地固三维坐标系中的坐标为(X,Y,Z),则:
X=X0-XTsinB0cosL0-YTsinL0+ZTcosB0cosL0;
Y=Y0-XTsinB0sinL0+YTcosL0+ZTcosB0sinL0;
Z=Z0+XTcosB0+ZTsinB0。
8.一种解算CCD图像地面位置装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于以用于拍摄CCD图像的卫星的星下点为原点,子午线方向为X轴,垂直于地球表面的法线方向为Z轴,建立站心三维直角坐标系;
第二计算模块,用于计算所述CCD图像像素点对应的地面点在所述站心三维直角坐标系中坐标;
第三计算模块,用于将所述地面点在所述站心三维直角坐标系中的坐标转换为在地心地固三维坐标系中的坐标。
9.一种电子设备,包括:存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至7中的任一项所述解算CCD图像地面位置方法中的各个步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至7中的任一项所述解算CCD图像地面位置位置方法中的各个步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910279434.2A CN109975836B (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910279434.2A CN109975836B (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109975836A true CN109975836A (zh) | 2019-07-05 |
CN109975836B CN109975836B (zh) | 2021-03-26 |
Family
ID=67083578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910279434.2A Active CN109975836B (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109975836B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113917917A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 四川启睿克科技有限公司 | 室内仿生多足机器人避障方法、装置及计算机可读介质 |
CN114004885A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-01 | 上海航天空间技术有限公司 | 利用卫星视线矢量对空中目标位置的快速估计方法 |
CN115276760A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-11-01 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 波束中心的位置确定方法、装置及计算机存储介质 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102519433A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-06-27 | 中国测绘科学研究院 | 一种利用rpc反演星载线阵传感器几何定标参数方法 |
KR20140094211A (ko) * | 2013-01-21 | 2014-07-30 | 국방과학연구소 | 입체 위성 영상 RPCs 정보를 이용한 단영상에서의 3차원 위치결정 방법 |
CN104019800A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-09-03 | 中国科学院电子学研究所 | 大侧摆线阵ccd遥感图像对地定位的方法 |
CN104075691A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-01 | 广州市城市规划勘测设计研究院 | 基于cors和icp算法的地面激光扫描仪快速测量地形的方法 |
CN103236083B (zh) * | 2013-05-06 | 2016-06-22 | 北京建筑工程学院 | 基于立体影像库的实时三维测量方法 |
CN106443676A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 中国科学院电子学研究所 | 稀少控制点星载合成孔径雷达图像对地定位方法 |
CN107024683A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-08 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 基于dem的sar影像直接正射校正方法及系统 |
CN108981673A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-12-11 | 中国科学院电子学研究所 | 利用序列星载光学遥感图像计算地面点三维位置的方法 |
CN109116351A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-01 | 航天星图科技(北京)有限公司 | 一种星载InSAR定位解析算法 |
-
2019
- 2019-04-08 CN CN201910279434.2A patent/CN109975836B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102519433A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-06-27 | 中国测绘科学研究院 | 一种利用rpc反演星载线阵传感器几何定标参数方法 |
KR20140094211A (ko) * | 2013-01-21 | 2014-07-30 | 국방과학연구소 | 입체 위성 영상 RPCs 정보를 이용한 단영상에서의 3차원 위치결정 방법 |
CN103236083B (zh) * | 2013-05-06 | 2016-06-22 | 北京建筑工程学院 | 基于立体影像库的实时三维测量方法 |
CN104019800A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-09-03 | 中国科学院电子学研究所 | 大侧摆线阵ccd遥感图像对地定位的方法 |
CN104075691A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-01 | 广州市城市规划勘测设计研究院 | 基于cors和icp算法的地面激光扫描仪快速测量地形的方法 |
CN106443676A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 中国科学院电子学研究所 | 稀少控制点星载合成孔径雷达图像对地定位方法 |
CN107024683A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-08 | 中国科学院遥感与数字地球研究所 | 基于dem的sar影像直接正射校正方法及系统 |
CN108981673A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-12-11 | 中国科学院电子学研究所 | 利用序列星载光学遥感图像计算地面点三维位置的方法 |
CN109116351A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-01 | 航天星图科技(北京)有限公司 | 一种星载InSAR定位解析算法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
XIN LIU,ET AL: "Study on the Geolocation Algorithm of Space-Borne SAR Image", 《ADVANCES IN MACHINE VISION, IMAGE PROCESSING, AND PATTERN ANALYSIS》 * |
杨杰等: "无地面控制点的星载SAR影像直接对地定位研究", 《武汉大学学报.信息科学版》 * |
田辉: "基于嫦娥一号卫星CCD立体影像处理模型与方法的研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
袁修孝等: "缺少控制点的卫星遥感对地目标定位", 《武汉大学学报.信息科学版》 * |
陆宏伟: "基于卫星编队遥感图像的对地定位算法研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113917917A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 四川启睿克科技有限公司 | 室内仿生多足机器人避障方法、装置及计算机可读介质 |
CN113917917B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-09-15 | 四川启睿克科技有限公司 | 室内仿生多足机器人避障方法、装置及计算机可读介质 |
CN114004885A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-01 | 上海航天空间技术有限公司 | 利用卫星视线矢量对空中目标位置的快速估计方法 |
CN114004885B (zh) * | 2021-10-18 | 2022-07-12 | 上海航天空间技术有限公司 | 利用卫星视线矢量对空中目标位置的快速估计方法 |
CN115276760A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-11-01 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 波束中心的位置确定方法、装置及计算机存储介质 |
CN115276760B (zh) * | 2022-06-24 | 2023-06-23 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 波束中心的位置确定方法、装置及计算机存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109975836B (zh) | 2021-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9185289B2 (en) | Generating a composite field of view using a plurality of oblique panoramic images of a geographic area | |
CN112288853B (zh) | 三维重建方法、三维重建装置、存储介质 | |
US11756158B2 (en) | Information processing device, information processing method, information processing program, image processing device, and image processing system for associating position information with captured images | |
CN109975836A (zh) | 解算ccd图像地面位置方法、装置、电子设备及介质 | |
CN103900539B (zh) | 一种空中立方体全景成像目标定位方法 | |
CN102519433B (zh) | 一种利用rpc反演星载线阵传感器几何定标参数方法 | |
CA2568617A1 (en) | Digital 3d/360 degree camera system | |
CN109003235A (zh) | 光场图像的校正方法、计算机可读存储介质、及电子终端 | |
CN106643670B (zh) | 一种无人机航摄站点坐标求解装置及方法 | |
CN108871314A (zh) | 一种定位定姿方法及装置 | |
CN107067437A (zh) | 一种基于多视几何和光束法平差的无人机定位系统及方法 | |
CN109003305A (zh) | 一种定位定姿方法及装置 | |
US8509522B2 (en) | Camera translation using rotation from device | |
CN115797256B (zh) | 基于无人机的隧道岩体结构面信息的处理方法以及装置 | |
CN115439531A (zh) | 一种获取目标对象的目标空间位置信息的方法与设备 | |
CN115439528B (zh) | 一种获取目标对象的图像位置信息的方法与设备 | |
CN113034347B (zh) | 倾斜摄影图像处理方法、装置、处理设备及存储介质 | |
CN104539926B (zh) | 距离确定方法和设备 | |
CN109725340A (zh) | 直接地理定位方法及装置 | |
Savoy et al. | Geo-referencing and stereo calibration of ground-based whole sky imagers using the sun trajectory | |
CN109658507A (zh) | 信息处理方法及装置、电子设备 | |
CN110411449B (zh) | 一种航空侦察载荷目标定位方法、系统及终端设备 | |
CN110800023A (zh) | 图像处理方法和设备、摄像装置以及无人机 | |
CN114494423B (zh) | 一种无人平台载荷非中心目标经纬度定位方法及系统 | |
CN103679673A (zh) | 一种宽视场线阵ccd影像几何畸变模拟方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |