1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
高精度的质心定位是基于单平行光管与分离式二维转台的几何定标方法的关键,但仪器的相对响应差异会影响质心定位精度。因此,提出了一种基于相对响应校正的质心定位精度提升方法,可有效地提升质心定位精度,进而提升几何定标精度。基于多角度偏振成像仪的实验室几何定标实验证明了所提方法的提升效果。提升效果在大视场区域中更为显著,最大几何定标精度约为0.1 pixel。最终,基于所提质心定位精度提升方法在实验室中获得了高精度的多角度偏振成像仪几何模型参数,模型拟合残差优于0.1 pixel。
几何光学 几何定标 多角度偏振成像仪 相对辐射校正 几何模型 光学学报
2022, 42(12): 1208001
随着合成孔径雷达(SAR)技术的发展,SAR获取的数据量迅速增加,利用SAR图像对目标进行识别时,计算量大、耗时长。为了快速、有效地识别目标,提出了一种基于几何模型的目标快速分类方法。该方法选择二值目标区域和阴影区域为特征,首先利用目标几何模型的光学可见信息进行正向特征预测。然后将实测SAR图像中提取的二值区域与预测得到的二值区域对齐,建立相关性。最后通过融合相似度准则进行判断,实现目标分类,并在MSTAR数据集上验证了该方法的高效性和有效性。由于该方法不涉及耗时的电磁计算,在减小计算量的同时,加快了目标识别速度。
合成孔径雷达 目标识别 二值区域特征 快速分类方法 几何模型 激光与光电子学进展
2020, 57(18): 182801
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 通用光学定标与表征技术重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
针对基于反射式点光源进行在轨辐射定标过程中反射镜法向标校建模不够完善的问题，提出基于反射镜与相机几何模型的反射镜法向标校及矢量控制算法.通过解算模型求解相机与反射镜间的几何误差，建立了太阳图像质心坐标与反射镜法向之间的关系，可实现多点自动化标校反射镜法向，提高镜法向标校及系统指向精度.实验结果表明，利用解算后的几何模型反解不同时刻质心坐标进行多点反射镜法向标校，相机观测太阳像素角分辨率标准误差分别为：X轴方向0.021 65°、Y轴方向0.019 82°，综合角分辨率误差为0.029 36°，优于太阳观测器对反射镜法向标校精度.实现了相机观测太阳取代人工借助太阳观测器观测太阳的自动化镜法向标校，扩展了标校灵活度，系统综合指向精度优于0.1°，为固定实验场联网自动化集中控制不同能级梯度的点光源阵列在轨辐射定标和调制传递函数检测奠定基础.
遥感 在轨辐射定标 反射镜法向 标校 几何模型 Remote sensing On-orbit radiation calibration Specular normal Calibration Geometry model
：通过对天绘一号卫星摄影原理的分析，建立了在轨标定高分辨、多光谱相机与三线阵正视相机夹角的几何模型，并利用天绘卫星影像数据进行了相关试验。试验结果表明：该方法可行，精度较高，与可供参考的地面实验室定标结果较为接近，高分辨相机与三线阵正视相机夹角标定的两种结果相差1′左右，多光谱相机与三线阵正视相机夹角标定的两种结果相差5′左右。同时，计算分析了卫星定轨误差和地面控制点精度对夹角的影响。该方法模型简单，易于理解，解决了目前天绘一号卫星高分辨、多光谱相机与三线阵正视相机夹角仅有地面实验室标定结果，缺乏有效在轨标定方法的问题，对于影像的融合、纠正及高级产品的生产具有重要意义。
天绘一号卫星 高分辨 多光谱相机 相机夹角 几何模型 Mapping Satellite-1 high-resolution multispectral camera camera′s intersection angle geometric model
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 小卫星技术国家地方联合工程研究中心, 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心, 北京 100830
5 上海海洋大学, 上海 201306
建立精确的光线几何模型, 推导地物与影像间的正反算公式是航天 TDI CCD(时间延迟积分电荷耦合器件 )相机动态成像仿真的关键步骤。立体测绘卫星全链路仿真以光线追迹为主线, 以高精度高分辨力地表物理模型为输入源, 综合考虑了大气辐射传输、光学系统成像、探测器光谱响应和相机噪声等各个环节, 完成了成像过程端到端的完整分析。以可见光光学遥感相机为例, 在考虑轨道进动、地球在惯性系下的岁差章动和 TDI CCD拼接的情况下, 完成双线阵相机动态成像光线追迹几何建模, 并对模型误差源进行分析。经实验验证与分析, 正视相机几何物理模型定位精度达 124 m, 前视相机定位精度达 193 m, 满足立体测绘全链路仿真的几何建模要求。
几何模型 动态成像 双线阵 误差分析 geometric model dynamic imaging double array error analysis
为解决风云二号卫星连续区域观测时的精确姿态计算难题，提出了风云二号卫星红外云图的几何模型，并对得到的风云二号卫星姿态计算的关键参数进行了验证.在区域观测模式下，提出了几何距离约束进行模型的解算方法，得到了符合业务运行精度的结果.
区域观测 红外地球云图几何模型 几何距离约束 regional observation full disk infrared images model distance-based algorithm
1 中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100101
2 中国科学院大学, 北京 100049
利用高分辨率SAR图像进行建筑物提取的常规方法是首先利用二次散射特征线确定建筑物边界, 然后利用叠掩、阴影等散射特征来提取建筑物高度.当建筑物目标走向与星载SAR方位向夹角较大时, 其二次散射特征不明显, 常规重建方法不能取得理想结果.针对这类建筑物目标, 在分析SAR图像上的散射特征为平行四边形条带的基础上, 提出一种基于几何模型约束的建筑物自动提取与三维重建方法.将该方法应用于TerraSAR-X聚束模式图像, 并对提取结果进行了分析和评价, 表明该方法能够有效提取建筑物目标及其三维信息.
高分辨率SAR 建筑物提取 几何模型约束 最优化 平行四边形 high-resolution SAR imagery 3D building extraction Geometrical model-based optimal parallelogram
针对三维模型简化中保留细节特征的要求,提出了一种基于视觉特征保持的三维几何模型简化算法。采用半边折叠操作,综合考虑了网格模型中半边的几何重要性和变化误差,并将其作为各半边的折叠代价来确定模型中边的折叠顺序,在模型简化后又利用顶点"微调"法对简化模型进行了局部视觉效果修正。实验研究结果表明:本文提出的三维几何模型简化算法能有效地保留模型的细节特征,并能显著改善模型因简化产生的形变,是一种简单、有效的模型简化算法。
三维几何模型 视觉特征 简化 曲率 三角片 3D geometric mode vision-feature simplification curvature triangular patches
