火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

耿迅; 徐青; 邢帅; 侯一凡; 蓝朝桢

美国《工程索引》（EI）核心期刊
美国《剑桥科学文摘》（CSA）收录期刊
荷兰斯高帕斯数据库（Scopus）收录期刊
英国INSPEC数据库（SA）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

耿迅, 徐青, 邢帅, 侯一凡, 蓝朝桢

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2015 > 40(1): 40-45+52

耿迅, 徐青, 邢帅, 侯一凡, 蓝朝桢. 火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 40-45+52.

引用本文:

耿迅, 徐青, 邢帅, 侯一凡, 蓝朝桢. 火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 40-45+52.

Geng Xun, Xu Qing, Xing Shuai, Hou Yifan, Lan Chaozhen. Approximate Epipolar Resampling of Mars Express HRSC LinearPushbroom Imagery Based on Projection Trajectory Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(1): 40-45+52.

Citation:

Geng Xun, Xu Qing, Xing Shuai, Hou Yifan, Lan Chaozhen. Approximate Epipolar Resampling of Mars Express HRSC LinearPushbroom Imagery Based on Projection Trajectory Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(1): 40-45+52.

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

耿迅^1,2,3,
徐青¹,
邢帅¹,
侯一凡¹,
蓝朝桢¹

¹信息工程大学地理空间信息学院河南郑州 450052;²61363部队陕西西安 710054;³地理信息工程国家重点实验室陕西西安 710054

基金项目: 国家973计划资助项目2012CB720000 国家自然科学基金资助项目41371436 地理信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目SKLGIE2013-M-3-5

详细信息

作者简介:
耿迅工程师博士生研究方向为数字摄影测量、线阵推扫式影像摄影测量处理、行星测绘

中图分类号: P237. 3TP751

Approximate Epipolar Resampling of Mars Express HRSC LinearPushbroom Imagery Based on Projection Trajectory Method

¹Institute of Surveying and Mapping Information Engineering University Zhengzhou 450052 China;²Unit 61363 Xi'an 710054 China; ³State Key Laboratory of Geo-information EngineeringXi'an 710054 China

摘要: 火星快车高分辫率立体相机(high resolution stereo camera, HRSC)线阵推扫式影像具有分辫率高、全球覆盖性好等特点，对火星快车HRSL影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辫率地形数据，而影像匹配是自动获取地形数据的关键利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上，提出了一种近似核线重采样方法首先，利用投影轨迹法分析 HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后，将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像，分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向，再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像实验结果表明，本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素，且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变，更有利于影像匹配。
- 火星快车 /
- HRSC /
- 线阵推扫式影像 /
- 核线 /
- 投影轨迹法
Abstract: The High Resolution Stereo Camera(HRSC) on the European spacecraft Mars Express has high spatial resolution and global coverage. Thus，global high resolution topographic data from the Martian surface can be derived through photogrammetric processing of HRSC data.，butthe accuracy and efficiency of image matching can be improved with geometric constraints of the epipolar line. A approximate epipolar resampling method which is fit for HRSC linear pushbroom imagery is proposed. Firstly，the epipolar geometry of HRSC image is analyzed using a projection trajectory method.Then，the original HRSC images were differentially rectified into a normalized image. Next，the epipolar geometry in the normalized image is analyzed and the approximate epipolar line direction determined. Lastly，the epipolar image is generated through epipolar resampling in normalized image. Experimental results demonstrate the feasibility of the proposed methodThe parallax in the y direction is less than one pixel in the epipolar resampled image.Moreover，the geometric distortion is decreased when image matching is performed on normalized images.
- Mars Express /
- HRSC /
- linear pushbroom imagery /
- epipolar line /
- projection trajectory

[1]	孟伟灿, 朱述龙, 曹闻, 曹彬才, 高翔. 线阵推扫式相机高精度在轨几何标定 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(10): 1392-1399,1413. doi: 10.13203/j.whugis20140534
[2]	梁艳, 盛业华, 张卡, 杨林. 利用局部仿射不变及核线约束的近景影像直线特征匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(2): 229-233. doi: 10.13203/j.whugis20120611
[3]	戴激光, 贾永红, 宋伟东, 张谦. 一种异源高分辨率卫星遥感影像近似核线生成算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(6): 661-664.
[4]	杨晟, 李学军, 朱诗兵, 刘涛. 近似核线影像的轻量级多阶多尺度特征准稠密匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1298-1302.
[5]	王涛, 张艳, 潘申林, 林丽霞. 机载三线阵CCD影像自检校光束法区域网平差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(9): 1073-1077.
[6]	闫利, 聂倩, 赵展. 利用四元数描述线阵CCD影像的空间后方交会 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 201-204.
[7]	纪松, 范大昭, 张永生, 杨靖宇. 多视匹配MVLL算法及其在ADS40线阵影像中的运用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(1): 28-31.
[8]	张永军, 丁亚洲. 基于有理多项式系数的线阵卫星近似核线影像的生成 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(9): 1068-1071.
[9]	胡芬, 王密, 李德仁, 肖明虹. 利用投影轨迹的卫星影像近似核线重排快速算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1431-1435.
[10]	袁修孝, 刘欣. 基于有理函数模型的高分辨率卫星遥感影像匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(6): 671-674.
[11]	袁修孝, 吴珍丽. 基于POS数据的核线影像生成方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(6): 560-564.
[12]	康志忠, 郑顺义, 张祖勋, 谭玉敏. 车载纵向摄影影像的核线影像生成与同名点匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(7): 582-585.
[13]	张艳, 王涛, 朱述龙, 朱宝山. 岭-压缩组合估计在线阵推扫式影像外定向中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(10): 893-896.
[14]	王任享. 卫星三线阵CCD影像光束法平差研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(4): 379-385.
[15]	孙海燕, 李瑞明, 闫利. 机载三线阵CCD摄影中心轨迹及姿态拟合的半参数法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(6): 706-709.
[16]	江万寿, 张剑清, 张祖勋. 三线阵CCD卫星影像的模拟研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(4): 414-419.
[17]	王任享. 利用卫星三线阵CCD影像进行光束法平差的数字模拟实验研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(4): 304-309.
[18]	张祖勋, 周月琴. 用拟合法进行SPOT影象的近似核线排列 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1989, 14(2): 20-24.
[19]	张祖勋. 新的核线相关算法——跨接法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1988, 13(4): 19-27.
[20]	张祖勋. 数字影象定位及核线排列 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1983, 8(1): 14-27.

点击查看大图

计量

文章访问数: 892
HTML全文浏览量: 74
PDF下载量: 542
被引次数: 0

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

¹信息工程大学地理空间信息学院河南郑州 450052;²61363部队陕西西安 710054;³地理信息工程国家重点实验室陕西西安 710054

基金项目: 国家973计划资助项目2012CB720000 国家自然科学基金资助项目41371436 地理信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目SKLGIE2013-M-3-5

作者简介:
耿迅工程师博士生研究方向为数字摄影测量、线阵推扫式影像摄影测量处理、行星测绘

收稿日期: 2013-05-30
刊出日期: 2015-01-05

中图分类号: P237. 3TP751

关键词:

火星快车 /

HRSC /

线阵推扫式影像 /

核线 /

投影轨迹法

摘要: 火星快车高分辫率立体相机(high resolution stereo camera, HRSC)线阵推扫式影像具有分辫率高、全球覆盖性好等特点，对火星快车HRSL影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辫率地形数据，而影像匹配是自动获取地形数据的关键利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上，提出了一种近似核线重采样方法首先，利用投影轨迹法分析 HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后，将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像，分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向，再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像实验结果表明，本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素，且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变，更有利于影像匹配。

English Abstract

Approximate Epipolar Resampling of Mars Express HRSC LinearPushbroom Imagery Based on Projection Trajectory Method

¹Institute of Surveying and Mapping Information Engineering University Zhengzhou 450052 China;²Unit 61363 Xi'an 710054 China; ³State Key Laboratory of Geo-information EngineeringXi'an 710054 China

Received Date: 2013-05-30
Publish Date: 2015-01-05

Keywords:

Abstract: The High Resolution Stereo Camera(HRSC) on the European spacecraft Mars Express has high spatial resolution and global coverage. Thus，global high resolution topographic data from the Martian surface can be derived through photogrammetric processing of HRSC data.，butthe accuracy and efficiency of image matching can be improved with geometric constraints of the epipolar line. A approximate epipolar resampling method which is fit for HRSC linear pushbroom imagery is proposed. Firstly，the epipolar geometry of HRSC image is analyzed using a projection trajectory method.Then，the original HRSC images were differentially rectified into a normalized image. Next，the epipolar geometry in the normalized image is analyzed and the approximate epipolar line direction determined. Lastly，the epipolar image is generated through epipolar resampling in normalized image. Experimental results demonstrate the feasibility of the proposed methodThe parallax in the y direction is less than one pixel in the epipolar resampled image.Moreover，the geometric distortion is decreased when image matching is performed on normalized images.

耿迅, 徐青, 邢帅, 侯一凡, 蓝朝桢. 火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 40-45+52.

引用本文:

耿迅, 徐青, 邢帅, 侯一凡, 蓝朝桢. 火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 40-45+52.

Citation:

Geng Xun, Xu Qing, Xing Shuai, Hou Yifan, Lan Chaozhen. Approximate Epipolar Resampling of Mars Express HRSC LinearPushbroom Imagery Based on Projection Trajectory Method[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(1): 40-45+52.