检索结果-南通市图书馆

FY-3D中分辨率成像仪图像地理定位误差来源分析

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中国空间科学技术 2022年第4期42卷 8-18页

作者：黄旭星杨勇佘宇琛景振华胡秀清高旭东李爽南京航空航天大学航天学院南京210016 上海卫星工程研究所上海201109 国家卫星气象中心北京100081

以风云三号D星(FY-3D)中分辨率成像仪(MERSI)的图像地理定位为背景,针对现阶段FY-3D图像与海岸线匹配时误差表现为周期性振荡的现象,从卫星轨道和姿态控制的角度出发,分析了当前卫星运行策略对图像地理定位精度的影响。首先,建立了当前F... 详细信息

以风云三号D星(FY-3D)中分辨率成像仪(MERSI)的图像地理定位为背景,针对现阶段FY-3D图像与海岸线匹配时误差表现为周期性振荡的现象,从卫星轨道和姿态控制的角度出发,分析了当前卫星运行策略对图像地理定位精度的影响。首先,建立了当前FY-3D卫星动力学模型和成像模型;然后,以FY-3D/MERSI真实遥感图像为基础,分析姿轨控分系统对遥感图像周期性定位造成的误差;最后,通过对比数值仿真结果与真实图像数据,对来自姿轨控分系统的图像定位误差来源进行了验证。研究表明,姿轨控分系统的轨道、姿态预报误差以及载荷安装误差都会导致成像基准产生偏差,进而使图像的地理定位误差呈现周期性振荡现象。

关键词：风云三号D卫星地理定位周期性误差姿轨控系统误差分析载荷安装误差

综合孔径辐射计的射频干扰源地理定位和抑制方法改进

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综合孔径辐射计的射频干扰源地理定位和抑制方法改进

作者：吴栗东华中科技大学

学位级别：硕士

星载微波综合孔径辐射测量是获取土壤湿度和海面盐度等地球物理参数的有效手段。然而,从现有辐射计获取的亮温图像中可以观察到,世界各地存在大量未经授权的射频干扰(RFI)源。由于天线数量有限,测量的傅里叶分量将被截断,RFI源不仅污染... 详细信息

星载微波综合孔径辐射测量是获取土壤湿度和海面盐度等地球物理参数的有效手段。然而,从现有辐射计获取的亮温图像中可以观察到,世界各地存在大量未经授权的射频干扰(RFI)源。由于天线数量有限,测量的傅里叶分量将被截断,RFI源不仅污染了自身所在像素的亮温,还通过吉布斯振荡污染了附近区域其他像素的亮温,严重影响了综合孔径辐射计的亮温重建精度,阻碍了地球物理参数的准确获取。因此,RFI校正具有重要意义。RFI地理定位和抑制是RFI校正中的两大难点。RFI地理定位通常采用基于亮温图像的异常峰值检测方法和基于子空间分解的超分辨率方法。前者的分辨率较低,且定位精度易受旁瓣信号影响。后者的定位精度和分辨率虽然较高,但是在RFI源功率较低时,定位精度将会下降。针对这一问题,本文提出了一种基于多快照差分的RFI源地理定位方法。根据RFI源的功率时变特性和场景在连续快照中基本不变,寻找包含功率变化RFI源的连续快照,将对应的协方差矩阵相减获取差分协方差矩阵以消除场景矩阵。实验结果表明,改进方法显著提高了RFI源的定位成功率和定位精度,尤其是在RFI源功率较低的情况下。RFI抑制通常采用基于CLEAN算法的抑制方法。该方法通过计算RFI源周围区域的场景平均亮温来估计场景原始亮温。然而,在非均匀场景下或场景中同时存在多个近距离RFI源时,场景原始亮温难以准确估计。针对这一问题,本文提出了一种改进方法。根据场景亮温的连续性,通过优化用于计算场景平均亮温的区域的尺寸,提高了场景原始亮温估计的准确性。实验结果表明,改进方法具有更低的原始亮温估计残差,提高了抑制精度。

关键词：微波辐射测量综合孔径辐射计射频干扰地理定位抑制

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基于图像和DEM的天际线地理定位研究

基于图像和DEM的天际线地理定位研究

作者：杨自荣中南大学

学位级别：硕士

在野外自然环境中,相比于其它的自然特征,天际线往往具有唯一性和持久不变性,能够很好地表征地理位置信息,使得基于天际线的地理定位能够应用于无人机导航、野外地理定位等领域。本文通过采集野外自然图像,并获得实验区域的DEM数据,最... 详细信息

在野外自然环境中,相比于其它的自然特征,天际线往往具有唯一性和持久不变性,能够很好地表征地理位置信息,使得基于天际线的地理定位能够应用于无人机导航、野外地理定位等领域。本文通过采集野外自然图像,并获得实验区域的DEM数据,最终实现了野外自然图像的天际线提取、DEM数据天际线提取、天际线匹配定位三部分功能。主要内容如下:(1)针对野外自然图像的天际线提取,本文提出了一个两阶段学习框架。其中第一个阶段采用U-Net网络得到初步的天际线分割结果,并将该结果与标签图像进行异或操作得到易漏检误检的区域;第二个阶段本文提出了一种基于金字塔自注意力的U-Net网络,该网络通过低层特征和高层特征融合以获得更多的深层信息。另一方面,该网络提出了一种金字塔全局注意力模块,从而获得多个跨度的全局信息。最终,本文在第二阶段网络的交叉熵损失上,对第一阶段所得到的易漏检和易误检区域进行加权,使得网络更关注于易漏检误检区域,提高天际线的提取效果。(2)针对DEM数据的天际线提取,由于源DEM数据离散分布,本文提出了一种DEM数据拼接算法,通过GDAL库将实验区域所涉及到的DEM数据块拼接成一个整体,解决了DEM数据分辨率不一致的问题。然后使用规则裁剪方法对实验区域的DEM数据进行裁剪,减少天际线提取的计算量。最终通过Open GL对实验区域DEM数据进行渲染,进而采用Canny算法对二值化的渲染图像进行天际线提取,构建DEM天际线图像数据库。(3)针对天际线的匹配定位,本文从天际线图像和天际线向量两方面进行了研究。关于天际线图像的匹配问题,本文提出了一种深度哈希神经网络,该网络采用长方形卷积,将天际线编码成±1的哈希码实现快速匹配;另一方面,本文将天际线提取成一维向量,把天际线图像检索问题转换成向量检索问题,并提出了一种用于检索的PAG算法。该算法通过分段聚类算法实现快速粗定位,然后使用基于DTW距离的NSW算法实现精定位,通过设定距离阈值,添加了置信度功能,最终实现定位的实时性、准确性、大范围。图77幅,表11个,参考文献65篇

关键词：天际线提取 DEM 地理定位深度学习注意力机制

基于GCI-CycleGAN风格迁移的跨模态地理定位方法

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红外与激光工程 2023年第7期52卷 311-323页

作者：李清格杨小冈卢瑞涛王思宇范继伟夏海火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

近年来基于视觉的飞行器自主视觉定位技术发展迅速,是飞行器导航制导、态势感知和自主决策的关键技术之一。针对现有跨模态地理定位任务中存在模态差异大、匹配难度大、定位鲁棒性差等问题,提出了一种基于GCI-CycleGAN风格迁移的跨模态... 详细信息

近年来基于视觉的飞行器自主视觉定位技术发展迅速,是飞行器导航制导、态势感知和自主决策的关键技术之一。针对现有跨模态地理定位任务中存在模态差异大、匹配难度大、定位鲁棒性差等问题,提出了一种基于GCI-CycleGAN风格迁移的跨模态地理定位方法,通过将风格迁移算法、特征匹配算法和地理定位方法相结合,实现了飞行器跨模态地理定位。首先,获取无人机航拍的正下视实时红外图像和地理位置信息已知的可见光图像;其次,基于生成对抗网络图像风格转换的思想,设计新的生成对抗损失函数,构建并训练了GCI-CycleGAN模型,将可见光图像转换为红外图像;然后,利用SIFT、SURF、ORB、LoFTR、DFM匹配算法对生成的红外图像与实时红外图像进行匹配;最后,通过透视变换获得实时红外图像中心点在生成图像中的位置,再将该定位点映射到相应的可见光图像上,得到最终的地理定位结果。实验表明,GCI-CycleGAN相比CycleGAN网络可以有效提高图像风格迁移质量,与DFM智能匹配算法结合的匹配成功率最高可达99.48%,比原始跨模态匹配结果提高了4.73%,平均地理定位误差仅为1.37 pixel,取得了更加精确、鲁棒的地理定位结果。

关键词：地理定位风格迁移智能匹配跨模态图像深度学习

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基于影像与激光数据的小交标检测与地理定位

中国激光 2020年第9期47卷 318-326页

作者：刘力荣唐新明赵文吉高小明谢俊峰首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

交通标志等道路设施的空间位置信息是城市三维建模的基本要素之一,也是道路设施养护管理的必要内容。为此,提出一种基于移动测量数据的小型交通标志自动提取方案,基于改进的卷积神经网络SlimNet模型对全景影像上的小交标进行检测,提出... 详细信息

交通标志等道路设施的空间位置信息是城市三维建模的基本要素之一,也是道路设施养护管理的必要内容。为此,提出一种基于移动测量数据的小型交通标志自动提取方案,基于改进的卷积神经网络SlimNet模型对全景影像上的小交标进行检测,提出一种基于深度图的目标三维空间地理定位方法,并采用以中心点为准的距离判断法提取目标的对角线。选取三类小型交通标志的实测数据对所提方法进行验证分析。实验结果表明,SlimNet模型的平均正确率相比经典的VGG16(Visual Geometry Group 16)模型有4.2个百分点的提升。采用提出的地理定位和矢量化方案,三类目标在实验区的召回率和精确率均达到86%以上,证明整体方案的有效可行性。该方法为城市多类目标的精确三维空间地理定位提供新思路。

关键词：遥感移动测量系统卷积神经网络交通标志地理定位

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天宫二号卫星宽波段成像光谱仪地理定位方法

遥感信息 2019年第3期34卷 7-13页

作者：杨涛何玉青胡秀清北京理工大学光电学院北京100081 国家卫星气象中心北京100081

本文针对天宫二号(Tiangong No.2,TG-2)宽波段成像光谱仪的宽波段相机进行观测几何和地理定位解算。TG-2搭载的宽波段成像光谱仪是用于海洋、气象和环境空间综合观测的新一代试验遥感仪器。解算该仪器观测几何和高质量遥感地理定位数据... 详细信息

本文针对天宫二号(Tiangong No.2,TG-2)宽波段成像光谱仪的宽波段相机进行观测几何和地理定位解算。TG-2搭载的宽波段成像光谱仪是用于海洋、气象和环境空间综合观测的新一代试验遥感仪器。解算该仪器观测几何和高质量遥感地理定位数据是开展上述应用的前提和基础。本文基于宽波段相机多CCD拼接直视推扫模式.根据其特殊的扫描几何和卫星空间位置姿态.建立仪器焦平面与地理空间位置的对应模型。通过大量实际观测的定位数据建立旋转角度与变形数量的关系.修正安装矩阵,提高了模型定位精度。利用该模型实现了对TG-2卫星宽波段成像光谱仪图像的地理定位。利用图像的地理位置进行投影.与高精度海陆模板进行比较,定位精度约为2个像元(200m)。

关键词：天宫二号宽波段成像光谱仪地理定位安装矩阵多CCD拼接推扫

HY-2B卫星微波辐射计地理定位与偏差修正

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海洋气象学报 2022年第4期42卷 77-84页

作者：刁宁辉吴奎桥孙从容郭振宇韩静雨国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

文章介绍了HY-2B卫星微波辐射计的工作原理、卫星星历获取、天线波束指向计算和一系列坐标系转换的方法。针对微波辐射计的圆锥扫描工作方式,给出了一种适用的地理定位算法并进行定位计算,通过相关参数修正,实现了对地理定位偏差的修正... 详细信息

文章介绍了HY-2B卫星微波辐射计的工作原理、卫星星历获取、天线波束指向计算和一系列坐标系转换的方法。针对微波辐射计的圆锥扫描工作方式,给出了一种适用的地理定位算法并进行定位计算,通过相关参数修正,实现了对地理定位偏差的修正。将修正后的全球高中低纬度典型地域的定位结果与高精度地理底图叠加,显示两者匹配良好,该算法具有一定的实际应用价值。

关键词： HY-2B卫星微波辐射计地理定位偏差修正

TG-2多角度偏振成像仪遥感影像地理定位与误差订正

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遥感技术与应用 2020年第2期35卷 345-354页

作者：景振华胡秀清殷德奎太原理工大学矿业工程学院测绘系山西太原030024 国家卫星气象中心北京100081 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

搭载多个遥感应用载荷的天宫二号空间实验室(TG-2)于2016年9月发射,其中多角度偏振成像仪共设置12个观测通道(565~910 nm),是国内首个应用于空间探测的多角度偏振仪器。该仪器的数据质量对气溶胶和云的光学、微物理特性参数的精确反演... 详细信息

搭载多个遥感应用载荷的天宫二号空间实验室(TG-2)于2016年9月发射,其中多角度偏振成像仪共设置12个观测通道(565~910 nm),是国内首个应用于空间探测的多角度偏振仪器。该仪器的数据质量对气溶胶和云的光学、微物理特性参数的精确反演至关重要,而高精度的影像地理定位是观测数据得以定量应用的基础。根据多角度偏振成像仪光学几何设计参数和航天器的姿态信息,基于参数法建立了影像观测像元与地面空间位置之间的关系模型。首先分析地球自转和航天器姿态偏差对像移造成的影响,进行相应的偏流角和安装矩阵初步订正,接着采用海岸线拐点法探测初步订正结果在沿轨和交轨方向的误差,并使用焦点纠正法直接在焦平面坐标系中补偿了两个方向上的地理定位误差。最终的定位误差评估表明,沿轨和交轨方向的平均误差保持在一个像元以内。

关键词：多角度偏振成像仪天宫二号地理定位偏流角海岸线拐点法

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同平台双偏振仪器地理定位及校正方法

光子学报 2021年第2期50卷 142-154页

作者：李朕阳邹鹏刘振海朱双双雷雪枫洪津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合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

在同一平台利用两种或以上不同偏振载荷进行联合观测,通过融合反演实现优势互补,可获取更高精度和质量的数据产品。若要实现两偏振载荷的联合探测和交叉定标系数传递,两者的视场匹配是需要解决的关键问题之一,为此搭建了基于高精度偏振... 详细信息

在同一平台利用两种或以上不同偏振载荷进行联合观测,通过融合反演实现优势互补,可获取更高精度和质量的数据产品。若要实现两偏振载荷的联合探测和交叉定标系数传递,两者的视场匹配是需要解决的关键问题之一,为此搭建了基于高精度偏振扫描仪和同时偏振相机的航空验证系统,并开展了飞行验证实验。根据双偏振仪器观测几何和空间响应特性,通过坐标变换分别建立了观测像元与地理空间位置的对应模型,通过全球数字高程模型和仪器偏心校正对定位结果进行修正,分析了影响地理定位精度的误差源,建立了基于蒙特卡洛法的误差统计模型并完成了仿真计算。将该方法应用于机载同时偏振相机和高精度偏振扫描仪地理定位,分析了视场匹配后两仪器辐亮度和偏振度测量结果的一致性。结果表明采用该方法完成地理空间位置匹配后,双偏振仪器获取的偏振度偏差小于2%,辐亮度偏差小于5%,证明了该地理定位及校正方法的可行性与有效性,为后续星载偏振交火探测地理定位的处理提供了有效途径。

关键词：地理定位偏振测量辐射测量观测几何建模同时偏振相机高精度偏振扫描仪