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三线阵CCD月面影像DEM生成研究

作　者: 贾博
导　师: 姜挺
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 三线阵CCD 月面影像嫦娥一号激光高度计数字高程模型行星数据系统 SIFT算法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

月球测绘是月球探测任务的重要科学目标之一,我国绕月探测卫星为月球测绘提供了宝贵的数据资源。本文主要针对嫦娥一号卫星获取的三线阵CCD月面影像数据和激光高度计数据,初步研究了以激光高度计数据作为控制信息生成月面DEM的方法,论文完成的主要工作如下:1、介绍了月球探测的发展,系统阐述了三线阵CCD影像摄影测量处理的研究现状。2、对我国嫦娥一号卫星搭载的有效载荷三线阵CCD立体相机和激光高度计的工作原理以及数据的处理流程进行了详细介绍,并对数据的存储格式即行星数据系统(PDS)进行了阐述。3、由于月球影像纹理特征不明显,而且其影像灰度受光照影响也有较明显的差别,因此本文设计了基于SIFT和相关系数相结合的月面立体影像匹配方法,并进行了实验研究和分析,实验结果表明此方法是一种行之有效的月面立体影像匹配方法。4、根据三线阵CCD影像摄影测量理论,利用激光高度计数据选择合适的控制点对前视、下视和后视影像进行摄影测量处理,用移动曲面拟合法进行DEM内插生成规则格网的DEM,并用激光高度计数据作为检查点对内插的精度进行评价。实验结果表明高程中误差在3个像素以内。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章绪论  9-13
  1.1 引言  9-10
  1.2 三线阵CCD 影像摄影测量处理的研究现状  10-11
  1.3 论文的主要内容及组织  11-13
第二章嫦娥一号科学探测数据  13-19
  2.1 嫦娥探月工程简介  13-14
  2.2 嫦娥一号数据存储格式  14-16
  2.3 三线阵CCD 月面影像数据  16-17
    2.3.1 三线阵CCD 工作原理  16
    2.3.2 三线阵CCD 月面影像数据处理  16-17
  2.4 激光高度计数据  17-18
    2.4.1 激光高度计工作原理  17-18
    2.4.2 激光高度计数据处理  18
  2.5 本章小结  18-19
第三章基于SIFT 和相关系数的月面立体影像匹配  19-28
  3.1 引言  19-20
  3.2 SIFT 影像匹配基本原理  20-23
    3.2.1 尺度空间极值检测  20-22
    3.2.2 关键点的精确定位及方向参数的确定  22
    3.2.3 特征向量生成  22-23
    3.2.4 SIFT 点特征匹配  23
  3.3 相关系数影像匹配基本原理  23-24
  3.4 SIFT 和相关系数相结合的月面立体影像匹配  24-25
    3.4.1 特征向量匹配和映射关系的确定  24-25
    3.4.2 相关系数匹配  25
  3.5 实验与分析  25-27
  3.6 本章小结  27-28
第四章三线阵CCD 月面影像定位  28-45
  4.1 坐标系的建立及其转换  28-30
    4.1.1 常用坐标系  28-29
    4.1.2 坐标系之间的转换  29-30
  4.2 控制点的选取  30-31
  4.3 三线阵CCD 月面影像的外定向  31-36
    4.3.1 外方位元素的基本模型及初值估算  31-33
    4.3.2 空间后方交会  33-34
    4.3.3 法方程病态的解决  34-36
  4.4 空间前方交会  36-38
  4.5 空间相似变换  38-40
  4.6 实验与分析  40-44
  4.7 本章小结  44-45
第五章月面DEM 生成  45-52
  5.1 DEM 内插  45-47
  5.2 DEM 的精度评定  47-48
  5.3 实验与分析  48-51
  5.4 本章小结  51-52
第六章总结与展望  52-54
  6.1 总结  52-53
  6.2 进一步研究的内容  53-54
参考文献  54-57
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  57-58
致谢  58

三线阵CCD月面影像DEM生成研究

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