[发明专利]无人机机载成像高光谱几何校正方法

摘要

无人机机载成像高光谱几何校正方法。属于图像处理领域。目前根据POS数据校正获得的图像与实际偏离过大，景物点、线、面畸变较大，且难以通过多项式校正进行几何精校正。本发明方法包括：采集当前无人机低精度POS传感器的位置姿态信息校正视准轴误差；根据地物特征的角点、轮廓信息对POS数据预处理，获得对应的外方位元素；共线方程校正；通过地面校正点进行多项式校正。本发明考虑了自然地物特征与传感器本身误差之间的关系，提高校正精度，对无人机航拍低精度POS数据进行优化，只携带低精度POS传感器以及高光谱成像仪即可进行无人机航拍图像的精确校正，为当前低成本无人机高光谱成像广泛应用提供技术支撑。

主权项

1.一种无人机机载成像高光谱几何校正方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：步骤一、获得无人机低精度POS传感器的POS数据：俯仰角Φ、翻滚角Ω、方位角Ψ，航高h，同时获取无人机GPS信息；步骤二、校正视准轴偏差产生的POS数据的误差；步骤三、根据地物特征对POS数据及高光谱图像进行预处理，其过程为：步骤三一、对POS数据进行卡尔曼滤波，并对GPS信息进行差分修正；再根据经纬度信息计算出扫描中心相对起始扫描中心偏移的横坐标和纵坐标的距离；步骤三二、通过高光谱图像本身的景物特征，获取高光谱图像角点信息；获得的角点包括景物自身的拐角以及交叉点、几何畸变造成的角点以及噪声造成的角点；步骤三三、计算翻滚角Ω的所有极值点所在的行Xo，并记录，对行高光谱图像做分割以获得地物轮廓信息；步骤三四、将获得的角点与地物轮廓做匹配，检查角点是否与获得的地物轮廓重叠；若角点与获得的地物轮廓重叠，则认为该角点为地物拐点或由于风力影响造成的畸变点，再对这些角点做判断，若角点所在行属于Xo，则判定该角点为畸变点；若角点不与获得的地物轮廓重叠，则将不重叠的角点标志为基准点；步骤三五、对地物轮廓进行规则化校正，计算角点与规则化的地物轮廓偏差，进一步更新经卡尔曼滤波后的POS数据，则获得校正后的POS数据为(Φ′，Ω′，Ψ，h，Ox，Oy)；其中，Ox表示当前扫描行扫描中心相比起始行扫描中心偏移的横向GPS信息，Oy表示当前扫描行扫描中心相比起始行扫描中心偏移的纵向GPS信息；步骤四、建立地面坐标系，根据校正后的POS数据进行共线方程几何校正；步骤五、地面参考点校正。