Методы и технологии геометрической обработки космической видеоинформации от оптико-электронных систем высокого пространственного разрешения

• Автор: Гомозов, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ современного состояния методов и технологий геометрических преобразований космических изображений

от оптикоэлектронных съемочных систем

1.1 Общая схема съемки и задачи геометрической коррекции оптикоэлектронных изображений земной поверхности

1.2 Анализ моделей и технологий координатной обработки космических изображений

1.3 Предложения по созданию систем и технологий

геометрической обработки данных ДЗЗ высокого

пространственного разрешения.

Основные результаты.

2 Модели формирования и геопривязки снимков высокого пространственного разрешения.

2.1 Прецизионная модель съемки земной поверхности.
2.2 Структурное восстановление изображения
2.3 Метод дифференциального уточнения параметров орбитального и углового движения съемочной системы
2.4 Методика уточнения параметров внутреннего ориентирования съемочной системы.
Основные результаты.
3 Методы и алгоритмы геометрической обработки спутниковой информации.
3.1 Методика оценки точности геометрической обработки по орбитальным параметрам
3.2 Метод ортотрансформирования космических изображений с использованием локальной модели рельефа.
3.3 Обработка блока оптикоэлектронных космических
изображений.
Основные результаты.
4 Реализация систем и технологий высокоточных геометрических
преобразований космических изображений
4.1 Фильтрация грубых ошибок измерений с использованием
порядковых статистик.
4.2 Проектирование программного обеспечения систем
геометрической обработки видеоданных.
4.3 Результаты экспериментальных исследований и оценки
эффективности технологий обработки изображений
Основные результаты
Заключение
Список использованных
источников
Приложение. Акты практического использования
результатов диссертации.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Во-вторых, комплексным использованием орбитальных параметров, опорной информации и цифровых матриц рельефа при геометрических преобразованиях как одиночных изображений, так и совместной обработке блока перекрывающихся снимков. В-третьих, использованием данных о точностных характеристиках систем КА для получения достоверных априорных и апостериорных геометрических параметров изображений. Практическая ценность. Работа имеет важное практическое значение, поскольку на основе разработанных методов, моделей, алгоритмов и технологий спроектировано семейство программных систем обработки космических изображений, получаемых с КА «Аркон» («OrthoScan»), «Монитор-Э» («Norm-Scan»), «Ресурс-ДК» («OrthoNormScan»). Эти системы эксплуатируются в Федеральном центре Роскосмоса в г. Москве, Координационно-аналитическом центре ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и войсковой части 3. По результатам использования программных систем, при выполнении работ по высокоточной обработке материалов ДЗЗ получены следующие оценки эффективности их применения: до % сокращаются затраты на выполнение дорогих полевых работ, связанных с получением опорных данных о местности, и до % сокращается трудоемкость выполнения операций привязки изображений к картографической основе. Достоверность полученных результатов подтверждена сопоставлением альтернативных подходов по обработке материалов ДЗЗ с использованием системы «OrthoScan» с одной стороны и программных комплексов «Фотоплан» и «Erdas» с другой, а также положительными результатами приемо-сдаточных испытаний и опытной эксплуатации созданных систем при обработке данных КА «Аркон». Реализация и внедрение. Диссертационная работа включает в себя исследования, выполненные в рамках государственного контракта с Российским федеральным космическим агентством № 6-. ОКР № 4/, ОКР № 4- и ОКР № -. Результаты диссертационной работы в виде математического и программного обеспечения внедрены в Научном центре оперативного мониторинга Земли, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, войсковой части 3, что подтверждается соответствующими актами, приведенными в приложении. Апробация работы. Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика» (г. Рязань, г. IX всероссийск. Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (г. Рязань, г. II всероссийск. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (г. Москва, г. XXX Гагаринские чтения» (г. Москва, г. Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (г. Рязань, г. Санкт-Петербург, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ: 5 статей, 9 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях и семинарах. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения, которое содержит документы о внедрении и практическом использовании результатов. Общий объем работы составляет 3 с. Ь(т,п)= $Цт,п,А)$(Л)с1Л, (1. Ь(т,п) - элемент матрицы изображения В = [б(и1,м)], т- 1,А/, и = 1,Лг; Ь{т,пуХ) - спектральная яркость наблюдаемой точки; ^(Л)- спектральная чувствительность датчика на длине волны Я. Сам датчик может состоять из одноэлементного фоточувствительного элемента или линейки фотоприемников с зарядовой связью (ПЗС-приемников). На базе одноэлементных датчиков создаются сканирующие системы низкого пространственного разрешения типа МСУ-С, МСУ-М (КА «Океан-О», «Метеор-ЗМ» №1), АУНИЯ (КА «ЫОАА») и др. В сканирующих системах среднего разрешении - МСУ-Э (КА «Ресурс-», «Сич-1М»), используют линейки ПЗС-приемников, установленные поперек направлению полета КА [, ]. Формирование строк изображения В, как показано на рисунке 1. КА направлении. Такое перемещение задается электронно с частотой /сч. О, создающую мгновенное поле зрения, и регистрируются ПЗС-приемниками. Рисунок 1. Оценим возможное пространственное разрешение формируемого таким образом изображения В. Для этого заметим, что координаты (т,п) элемента сканерного изображения, соответствующего некоторой точке земной поверхности однозначно определяются моментом времени ее сканирования /.