本發(fā)明涉及光學(xué)遙感衛(wèi)星，尤其涉及一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、由于衛(wèi)星星敏、陀螺等傳統(tǒng)星上姿態(tài)測量單元的精度和輸出頻率相對衛(wèi)星顫振幅度和頻率較為有限，基于姿態(tài)直接測量或融合后結(jié)果的傳統(tǒng)線陣推掃式光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理無法避免衛(wèi)星顫振的影響。目前處理衛(wèi)星平臺顫振主要有2類方法。

2、第1類方法通過在衛(wèi)星上安裝高精度的姿態(tài)測量傳感器（如高精度陀螺儀、星敏儀等）來直接獲取衛(wèi)星的顫振信息。然而該類方法需要增加相關(guān)硬件成本、占用星上寶貴空間資源且無法應(yīng)用于已發(fā)射衛(wèi)星。

3、第2類方法利用獲取的不同ccd（charge-coupled?device，電荷耦合器件）或不同波段間拍攝的圖像重疊區(qū)域來探測顫振，由于衛(wèi)星在振動時，不同ccd或波段間拍攝的圖像會出現(xiàn)相對位移或形變，通過分析這些差異，可以間接推算出衛(wèi)星的振動狀態(tài)。然而此種方式?jīng)]有考慮在軌定標結(jié)果且較難處理異速匹配等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)間接推算出衛(wèi)星的振動狀態(tài)的方法中沒有考慮在軌定標結(jié)果且較難處理異速匹配等問題。

2、本發(fā)明提供一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，包括：

3、確定光學(xué)衛(wèi)星的主片以及至少兩個從片，所述主片為所述光學(xué)衛(wèi)星的主波段中與焦平面主點距離最短的電荷耦合器件ccd，所述從片為所述主波段的鄰近波段中與所述主片在不同時間成像范圍基本接近的ccd；

4、基于所述至少兩個從片，確定所述主片中的匹配成功區(qū)域，所述主片中的匹配成功區(qū)域中的任一匹配成功像素點在所有從片中均能成功匹配出相應(yīng)的像素點；

5、確定所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點的三維坐標值；

6、通過基于角度的目標顫振補償模型、所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點以及所述匹配成功像素點的三維坐標值，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果，所述角度包括俯仰角與滾動角，所述顫振補償結(jié)果包括俯仰角補償值與滾動角補償值。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，所述基于所述至少兩個從片，確定所述主片中的匹配成功區(qū)域，包括：

8、將所述主片作為基準對各個從片進行逐像素匹配，得到各個從片與所述主片對應(yīng)的像素匹配結(jié)果；

9、以從片中的每一行像素點為一個單元，分別確定所述像素匹配結(jié)果中在垂軌向和沿軌向上的中誤差，基于所述中誤差進行粗差剔除；

10、確定粗差剔除后所述主片中的匹配成功像素點的行坐標最小值與行坐標最大值，所述匹配成功像素點為能與所有從片成功匹配的像素點；

11、基于所述行坐標最小值與行坐標最大值，確定所述主片中的匹配成功區(qū)域。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，所述基于角度的目標顫振補償模型是通過以下方式得到的：

13、根據(jù)所述主波段和所述主波段的目標ccd的行時對基于角度的顫振補償模型進行離散化處理；

14、根據(jù)第一定標結(jié)果對基于角度的顫振補償模型進行求解，得到離散的基于角度的目標顫振補償模型，其中，所述第一定標結(jié)果是基于所述光學(xué)衛(wèi)星在不同波段上的地面控制點對所述主波段和所述主波段對應(yīng)的ccd進行定標，得到外定標系數(shù)和第一內(nèi)定標系數(shù)，并根據(jù)所述外定標系數(shù)和所述第一內(nèi)定標系數(shù)計算所述地面控制點的指向角誤差，剔除所述地面控制點的粗差得到的；

15、利用分段多項式函數(shù)對所述離散的基于角度的目標顫振補償模型進行擬合，得到基于角度的目標顫振補償模型。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，所述通過基于角度的目標顫振補償模型、所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點以及所述匹配成功像素點的三維坐標值，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果，包括：

17、基于所述匹配成功像素點與所述基于角度的目標顫振補償模型，建立平面交會的誤差方程；

18、基于所述匹配成功像素點的三維坐標值，建立虛擬觀測方程；

19、基于所述平面交會的誤差方程與所述虛擬觀測方程，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，所述方法，還包括：

21、對所述顫振補償結(jié)果進行擬合，得到擬合后的顫振補償結(jié)果；

22、基于所述匹配成功區(qū)域的控制點開始行坐標、所述匹配成功區(qū)域的控制點結(jié)束行坐標、顫振補償開始控制值、顫振補償結(jié)束控制值與擬合后的顫振補償結(jié)果，在所述基于角度的目標顫振補償模型對應(yīng)的角度上進行一維線性變換，得到變換后的顫振補償結(jié)果；

23、基于所述變換后的顫振補償結(jié)果，重新執(zhí)行所述確定所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點的三維坐標值的步驟；

24、繼續(xù)執(zhí)行所述通過基于角度的目標顫振補償模型、所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點以及所述匹配成功像素點的三維坐標值，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果的步驟，連續(xù)兩次迭代計算出的補償角度變化量小于預(yù)設(shè)閾值。

25、根據(jù)本發(fā)明提供的一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法，所述顫振補償開始控制值與所述顫振補償結(jié)束控制值是通過以下方式得到的：

26、基于第一控制點與第二控制點，確定顫振補償開始控制值；

27、基于第三控制點與第四控制點，確定顫振補償結(jié)束控制值；

28、其中，所述第一控制點為處于所述匹配成功區(qū)域的目標左上位置中的控制點，所述第二控制點為處于所述匹配成功區(qū)域的目標右上位置的控制點，所述第三控制點為處于所述匹配成功區(qū)域的目標左下位置中的控制點，所述第四控制點為處于所述匹配成功區(qū)域的目標右下位置中的控制點。

29、本發(fā)明還提供一種光學(xué)衛(wèi)星顫振處理裝置，包括：

30、第一光學(xué)衛(wèi)星顫振處理模塊，用于確定光學(xué)衛(wèi)星的主片以及至少兩個從片，所述主片為所述光學(xué)衛(wèi)星的主波段中與焦平面主點距離最短的電荷耦合器件ccd，所述從片為所述主波段的鄰近波段中與所述主片在不同時間成像范圍基本接近的ccd；

31、第二光學(xué)衛(wèi)星顫振處理模塊，用于基于所述至少兩個從片，確定所述主片中的匹配成功區(qū)域，所述主片中的匹配成功區(qū)域中的任一匹配成功像素點在所有從片中均能成功匹配出相應(yīng)的像素點；

32、第三光學(xué)衛(wèi)星顫振處理模塊，用于確定所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點的三維坐標值；

33、第四光學(xué)衛(wèi)星顫振處理模塊，用于通過基于角度的目標顫振補償模型、所述匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點以及所述匹配成功像素點的三維坐標值，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果，所述角度包括俯仰角與滾動角，所述顫振補償結(jié)果包括俯仰角補償值與滾動角補償值。

34、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上述任一種所述光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法。

35、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法。

36、本發(fā)明還提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述任一種所述光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法。

37、本發(fā)明提供的光學(xué)衛(wèi)星顫振處理方法及裝置，通過確定光學(xué)衛(wèi)星的主片以及至少兩個從片，主片為光學(xué)衛(wèi)星的主波段中與焦平面主點距離最短的ccd，從片為主波段的鄰近波段中與主片在不同時間成像范圍基本接近的ccd；基于至少兩個從片，確定主片中的匹配成功區(qū)域，主片中的匹配成功區(qū)域中的任一匹配成功像素點在所有從片中均能成功匹配出相應(yīng)的像素點；確定匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點的三維坐標值；通過基于角度的目標顫振補償模型、匹配成功區(qū)域中的匹配成功像素點以及匹配成功像素點的三維坐標值，應(yīng)用于平差系統(tǒng)，得到顫振補償結(jié)果，角度包括俯仰角與滾動角，顫振補償結(jié)果包括俯仰角補償值與滾動角補償值。本發(fā)明通過確定光學(xué)衛(wèi)星的主片和從片，基于從片確定主片中的匹配成功區(qū)域，并計算匹配成功像素點的三維坐標值，進而通過基于角度的顫振補償模型和平差系統(tǒng)得到顫振補償結(jié)果，實現(xiàn)了對光學(xué)衛(wèi)星圖像顫振的精確補償，提高了圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)處理的準確性。