[发明专利]一种激光测距辅助光学影像联合平差方法及系统

权利要求书

1.一种激光测距辅助光学影像联合平差方法，其特征在于：将激光测距观测转化为坐标观测引入到光学影像的平差过程之中，包括以下步骤，

步骤1，获取激光脚印点的概略坐标与先验精度；

步骤2，按照POS初值计算激光脚印点在某一张影像上的反投影点，并通过匹配计算该反投影点在其他影像上的同名点；

步骤3，按照POS初值计算激光脚印点在所有影像上的反投影点；

步骤4，以所有影像的同名匹配点作为第一类像点观测值，以步骤2所得激光脚印点在某张影像上的反投影点和该反投影点在其它影像上的匹配点作为第二类像点观测值，以步骤3所得激光脚印点在所有影像上的反投影点作为第三类像点观测值，按照如下子步骤建立联合平差模型，

步骤4.1，计算左影像上点到核线的归一化距离；

步骤4.2，计算同名点的累计点到核线距离的均方根，并作为联合平差模型的直接观测值；

步骤4.3，以同名点的累计点到核线距离的均方根分别对所有影像的外方位元素求微分，并形成误差方程式；

步骤4.4，对于第二类和第三类像点观测值，按照传统摄影测量理论建立反投影残差误差方程式；

步骤4.5，对于激光脚印点的概略坐标认为其带有误差而建立相应的观测误差方程式；

步骤4.6，若存在GPS或者POS观测值，建立相应的误差方程式；

步骤4.7，通过步骤4.1～4.6形成的激光测距辅助光学影像联合平差模型，按照最小二乘的平差准则，精确求解影像的外方位元素；

步骤1中，激光脚印点概略坐标的先验精度按照如下形式计算，

其中，表示激光脚印点概略坐标在X、Y、Z三个方向的先验精度；为平台激光起算位置的先验精度；D_Dis为激光测距的距离先验精度；Dψ为激光视向量方位角和高度角的标称测量精度；

步骤4中，激光测距辅助光学影像联合平差模型的误差方程组具有如下形式，

其中，V₁表示同名点以累计点到核线距离的均方根误差计算的观测值残差；V₂表示激光脚印点的像点观测值按照共线方程计算的观测值残差；V₃表示激光脚印点坐标的观测值残差；V₄表示GPS或POS观测值残差；T_S表示同名点所在影像的外方位元素改正数向量，是多张影像外方位元素改正数向量的集合；t表示影像外方位元素改正数向量；X₁表示激光脚印点坐标改正数向量；X₂是GPS或IMU的检校参数改正数向量；L₁～L₄为相应的误差方程式的常数项矩阵；P₁～P₄为观测值的权矩阵；A～E为相应的系数矩阵。

2.根据权利要求1所述的激光测距辅助光学影像联合平差方法，其特征在于：对于第一类、第二类和第三类像点观测值，累计点到核线距离的均方根观测值的权矩阵P₁采用如下方式进行赋权，

其中，P₁ⁱ,i＝1,2,3分别表示上述三类像点观测值对应的累计点到核线距离均方根观测值的权矩阵；表示光学影像的地面平均分辨率；D_FF为激光脚印点概略坐标的先验精度。