(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210926991.0 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 中国资源卫星应用中心 地址 100094 北京市海淀区永丰产业基地 丰贤东路5号 (72)发明人 王冠珠　张浩平　闵祥军　潘志强　 喻文勇　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 臧春喜 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 7/73(2017.01) G01N 21/84(2006.01) (54)发明名称 一种多光谱影像逐像元观测几何重构方法 及装置 (57)摘要 本发明公开了一种多光谱影像逐像元观测 几何重构方法及装置。 包括： 获取卫星影像对应 的景的四个角点的角点坐标、 四个角点对应的外 边框线、 及与外边框线中的第一外边框线平行的 第一直线； 获取景对应的目标点位的平面坐标、 卫星位置与地球球心的连线与地面的交点、 景的 景中心点沿轨方向直线与所述第一直线的第一 交叉点、 及卫星位置与沿轨方向直线的第二交叉 点； 根据第一直线对应的直线方程、 交点、 外边线 框对应的边线框方程、 第一交叉点、 第二交叉点 和卫星轨道高度， 对卫星影像进行观测几何重 构。 本发明可以提升影像逐像元的观测几何精 度。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115496677 A 2022.12.20 CN 115496677 A 1.一种多光谱影 像逐像元观测几何重构方法， 其特 征在于， 包括： 获取卫星影像对应的景的四个角点的角点坐标、 所述四个角点对应的外边框线、 及与 所述外边框线中的第一外边框线平行的第一 直线； 获取所述景对应的目标点位的平面坐标、 卫星位置与地球球心 的连线与地面的交点、 所述景的景中心 点沿轨方向直线与所述第一直线的第一交叉点、 及所述卫星位置与所述沿 轨方向直线的第二交叉点； 所述卫星位置与所述第二交叉点连接的直线与所述沿轨方向直 线相互垂直； 根据所述第一直线对应的直线方程、 所述交点、 所述外边线框对应的边线框方程、 所述 第一交叉点、 所述第二交叉点和卫星轨道高度， 对所述 卫星影像进行观测几何重构。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第一直线对应的直线方程、 所述外边线框对应的边线框方程、 所述第一交叉点、 所述第二交叉点和卫星轨道高度， 对所 述卫星影像进行观测几何重构， 包括： 根据所述直线方程、 所述边线框方程和所述卫星轨道高度， 获取所述交点与所述第一 交叉点之间的第一距离、 所述交点与所述第二交叉点之间的第二距离、 及所述第一交叉点 与所述第二交叉点之间的第三距离； 根据所述第一距离、 所述第 二距离和所述第三距离， 对所述卫星影像的观测视场角、 观 测天顶角和观测方位角进行观测几何重构。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第一距离、 所述第二距离和 所述第三距离， 对所述卫星影像的观测视场角、 观测天顶角和观测方位角进行观测几何重 构， 包括： 根据所述第三距离， 计算得到所述第二交叉点的交叉点 坐标； 根据所述交叉点坐标和两点距离公式， 计算得到所述卫星的投影点与 所述卫星影像对 应的成像点位之间的第四距离、 所述卫星位置与所述交点之间的第 五距离、 及所述成像点 位与所述 卫星位置之间的圆心角； 根据所述第四距离和所述第五距离， 计算得到所述 卫星影像的观测视场角； 根据所述第四距离、 所述第五距离和所述圆心角， 计算得到所述卫星影像的观测天顶 角； 根据所述第二距离和所述第四距离， 计算得到所述 卫星影像的观测方位角。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述第二距离和所述第 四距离， 计算得到所述 卫星影像的观测方位角， 包括： 根据所述第 二距离和所述第四距离， 计算得到以所述第 一交叉点为坐标中心的第 一方 位角； 获取以所述成像点 位为坐标中心的第二方位角； 获取所述第一方位角和所述第二方位角之间的方位角差值； 根据所述第一方位角和所述方位角差值， 计算得到所述 卫星影像的观测方位角。 5.一种多光谱影 像逐像元观测几何重构装置， 其特 征在于， 包括： 第一直线获取模块， 用于获取卫星影像对应的景的四个角点的角点坐标、 所述四个角 点对应的外边框线、 及与所述外边框线中的第一外边框线平行的第一 直线； 交叉点获取模块， 用于获取所述景对应的目标点位的平面坐标、 卫星位置与地球球心权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115496677 A 2的连线与地面的交点、 所述景 的景中心点沿轨方向直线与所述第一直线的第一交叉点、 及 所述卫星位置与所述沿轨方向直线的第二交叉点； 所述卫星位置与所述第二交叉点连接的 直线与所述沿轨方向直线相互垂直； 观测几何重构模块， 用于根据 所述第一直线对应的直线方程、 所述交点、 所述外边线框 对应的边线框方程、 所述第一交叉点、 所述第二交叉点和卫星轨道高度， 对所述卫星影像进 行观测几何重构。 6.根据权利要求5所述的装置， 其特 征在于， 所述观测几何重构模块包括： 距离获取单元， 用于根据 所述直线方程、 所述边线框方程和所述卫星轨道高度， 获取所 述交点与所述第一交叉点之间的第一距离、 所述交点与所述第二交叉点之间的第二距离、 及所述第一交叉点与所述第二交叉点之间的第三距离； 观测几何重构单元， 用于根据 所述第一距离、 所述第 二距离和所述第 三距离， 对所述卫 星影像的观测视场角、 观测天顶角和观测方位角进行观测几何重构。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述观测几何重构单 元包括： 交叉点坐标计算子单元， 用于根据所述第三距离， 计算得到所述第二交叉点的交叉点 坐标； 圆心角计算子单元， 用于根据所述交叉点坐标和两点距离公式， 计算得到所述卫星的 投影点与所述卫星影像对应的成像点位之 间的第四距离、 所述卫星位置与所述交点之 间的 第五距离、 及所述成像点 位与所述 卫星位置之间的圆心角； 观测视场角计算子单元， 用于根据所述第 四距离和所述第五距离， 计算得到所述卫星 影像的观测视场角； 观测天顶角计算子单元， 用于根据所述第四距离、 所述第五距离和所述圆心角， 计算得 到所述卫星影像的观测天顶角； 观测方位角计算子单元， 用于根据所述第二距离和所述第 四距离， 计算得到所述卫星 影像的观测方位角。 8.根据权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述观测方位角计算子单 元包括： 第一方位角计算子单元， 用于根据所述第二距离和所述第 四距离， 计算得到以所述第 一交叉点 为坐标中心的第一方位角； 第二方位角计算子单 元， 用于获取以所述成像点 位为坐标中心的第二方位角； 方位角差值获取子单元， 用于获取所述第 一方位角和所述第 二方位角之间的方位角差 值； 观测方位角获取子单元， 用于根据所述第一方位角和所述方位角差值， 计算得到所述 卫星影像的观测方位角。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115496677 A 3