论文摘要
CASI航空高光谱传感器是当前国际先进、国内领先的机载宽阵列高光谱成像系统。在380-1500nm的波谱范围内,该传感器最多可构建288个连续光谱通道,具备很高的光谱分辨率,在诸如地质矿产勘查开发、生态环境监测保护、城市发展检测监察等方面有着巨大的利用价值。采用POS系统（Position and Orientation System）辅助CASI航空高光谱影像几何校正时,会产生两类误差:一是由于机载GPS（Global Positioning System）天线的相位中心和传感器的透视中无法重合,而产生的偏心矢量;二是IMU（Inertial Measurement Unit）惯性导航系统的轴线无法保证与传感器坐标系平行,而产生的视准轴偏心角。这两种误差会对后续的几何校正校正精度产生影响。同时,由于CASI高光谱影像数据量较大,传统方法主要是基于一般的遥感影像而设计,在进行像元点灰度值求解时需要进行大量的搜索计算,且未能充分利用计算机的高运算性能,影像几何校正效率较低,将导致高数据量的高光谱影像数据几何校正耗时较长。因此,开展高效的高精度几何校正研究就显得至关重要。本文以福建省中部CASI高光谱影像为数据源,对POS系统辅助CASI航空高光谱影像几何校正的方法进行研究。本文研究成果如下:（1）针对POS系统辅助CASI航空高光谱遥感影像几何校正时,产生的偏心矢量误差和偏心角误差,本文通过设计实验场的方法进行辅助计算,针对于该两类误差产生原理,选取适当的解算模型进行误差补偿算法设计,并对两种偏心角解算模型进行精度比较。误差补偿后,几何校正的平均精度提高了1.580米,两类误差明显得到抑制。（2）针对于CASI高光谱数据量较大会增加几何校正处理时间的问题,为了加快处理速率,提出基于分块并行距离搜索算法的几何校正方法。首先,通过将CASI影像进行分块并行处理,实现多子块同步处理的目的,充分利用计算机的高运算性能;其次,针对于像元灰度值搜索计算量较大的问题,采用建立搜索框的方式进行局部灰度值搜索,对有贡献像元点的搜索范围进行控制,减少搜索计算量。经实验验证,当分块并行距离搜索算法采用的线程数与计算机CPU核心数相同时,可以获得最快的处理速度。在4线程的最佳处理效率下,几何校正速度较双线性插值的校正速度相比,效率提升了1.85倍。（3）对航空影像采集过程中,POS系统中记录的同步空中姿态数据进行统计。针对于空中姿态发生较大波动的数据进行提取,并对其波动产生的影响进行分析,并提出相应的补偿措施。采用添加DEM数据的方法进行几何校正改进实验,来降低姿态数据波动带来的影响。几何校正平均校正精度由4.307提升至3.195米,校正精度得到一定程度提升。
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文章来源
类型: 硕士论文
作者: 王柯
导师: 简季,戴晓爱
关键词: 几何校正,系统,误差分析,分块并行距离搜索算法
来源: 成都理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,地球物理学,矿业工程
单位: 成都理工大学
分类号: P627
DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000190
总页数: 91
文件大小: 7092K
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标签：几何校正论文; 系统论文; 误差分析论文; 分块并行距离搜索算法论文;