【卫星影像三维重建】有理函数模型库-rpcm

1.介绍

卫星遥感影像的成像模型是描述影像与地面之间的几何成像关系，成像模型分为严格传感器模型和通用传感器模型。

严格传感器模型描述了影像和地面之间严格的几何成像关系，参数具有可理解的物理意义，但其形式复杂且与传感器类型有关，出于技术保密其物理参数一般不被提供；
有理函数模型作为通用传感器模型，是用于近似描述影像和地面之间的几何成像关系，其物理参数不具有可理解的物理意义，与传感器类型无关，是一种通用的卫星影像成像模型，卫星厂商一般提供有理函数模型（RFM)。

rpcm库是一个用于表示有理函数模型成像有关的库，主要具有如下功能

名称	说明
projection（投影）	将空间点（lon,lat,z）投影到图像上，得到图像的像素坐标（x,y)
localization（定位）	已知图像上的点（x,y)以及高程点z，定位得到空间点的经纬度坐标
crop(裁剪）	指定裁剪的经纬度坐标点集，裁剪影像对应区域
footprint	以geojson格式输出图像的经度、纬度范围
angle	输出两个影像的成像夹角

（1）依赖库原本有5个，numpy用于影像数组计算，pyproj表示投影的库，geojson表示经纬度存放格式库，rasterio表示卫星影像读取显示的库（gdal库的某些功能的高度封装），srtm4库主要获取指定区域的90m的数字高程；

（2）srtm4依赖太多，需要在linux安装，这里去掉以及在源码中涉及srtm4库的都替换掉，这样是可以在windows下用源码安装。

bash 复制代码

requirements = ['numpy',
                'pyproj',
                'geojson',
                'rasterio[s3]>=1.2',
                ]#'srtm4>=1.0.2'

（1）PyPi库安装：pip install rpcm

（2）源码安装:注意windows下安装需要注释掉srtm4库的地方

bash 复制代码

git clone https://github.com/centreborelli/rpcm.git
cd rpcm
pip install -e .

两种使用方法：（1）导入到python脚本文件中使用；（2）在命令行界面操作。以下以命令行界面为例，演示rpcm的5个主要功能。

以命令行的rpcm使用说明：

bash 复制代码

rpcm -h

查看rpcm的projection在命令行界面的使用说明

bash 复制代码

rpcm projection -h

查看rpcm的localization在命令行界面的使用说明

bash 复制代码

rpcm localization -h

查看rpcm的影像裁剪crop在命令行界面的使用说明

bash 复制代码

rpcm crop -h

查看rpcm的影像覆盖的经纬度范围footprint在命令行界面的使用说明

bash 复制代码

rpcm footprint -h

查看rpcm的影像之间的夹角angle在命令行界面的使用说明

bash 复制代码

rpcm angle -h

（1）此博文在windows下安装rpcm，本人没尝试过，回头试试rpcm安装

（2）rpcm的源码文件解析（TODO)

（3）rpcm的实验数据以及实验结果补充（TODO)

（4）rpc有理函数原理及相应的有理函数文件解析（xml,txt,rpb)TODO