無人機遙感是一種新興的監(jiān)測技術,由于其成本低、高效方便、能在云層下低空飛行的優(yōu)點,無人機遙感已經(jīng)廣泛應用于各個領域。無人機成像系統(tǒng)中,與線陣載荷相比,面陣載荷獲取的圖像具有相對穩(wěn)定的內部幾何關系,而面陣擺掃型成像方式更因其具有總視場角大、觀測范圍寬、瞬間凝視成像等優(yōu)點,在航空軍事偵察、應急救災和傾斜攝影測量等領域具有其獨有的優(yōu)勢,成為當前國內外較為關注的一類新型遙感載荷,現(xiàn)階段針對此類數(shù)據(jù)預處理關鍵問題研究相對較少,對這種成像方式獲得的數(shù)據(jù)帶來的應用問題研究不夠深入,針對該類型成像系統(tǒng)蓬勃發(fā)展的趨勢,開展面陣擺掃式航空影像的預處理關鍵技術研究極具應用潛力和實用價值。論文以面陣擺掃航空影像數(shù)據(jù)為研究對象,對面陣擺掃航空影像預處理中遇到的問題進行深化研究,希望通過本文的研究可以為面陣擺掃航空影像數(shù)據(jù)的幾何校正、拼接到應用整個過程提供一定的參考。本文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下:（1）提出一種基于虛擬相機的快速幾何校正方法。面陣擺掃航空單幅影像中空間分辨率不同,如果不進行幾何校正,直接拼接后的結果影像分辨率會呈山脊形狀,并且海量的圖像校正非常耗時。通過實驗發(fā)現(xiàn)地球曲率對無人機影像校正結果影響非... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

航空面陣擺掃成像系統(tǒng)示意圖

面陣擺掃航空相機數(shù)據(jù)預處理關鍵技術研究2圖1.2成像機構示意圖Figure1.2Schematicdiagramofiamgingmechanism面陣擺掃寬幅成像技術是獲得大視嘗高空間分辨率地物信息的重要手段。如圖1.3所示為本文所研究面陣擺掃寬幅成像系統(tǒng)光學結構示意圖，畫幅式相機水平安裝于橫滾環(huán)架上，通過45°反射鏡實現(xiàn)高分辨率對地成像，橫滾環(huán)架可以繞橫滾軸轉動，帶動面陣相機沿翼展方向掃描實現(xiàn)大視場成像。機下點ACB翼展雙程擺掃橫滾軸俯仰軸橫滾環(huán)架45°鏡熱紅外探測器飛行方向總視場角θ圖1.3成像系統(tǒng)光學結構示意圖Figure1.3Schematicdiagramoftheopticalstructuresystem如圖1.4所示，a為無飛行方向像移補償成像圖，b為有飛行方向像移補償成像圖，單航帶N幅影像，雙程擺掃，借助飛行方向圖像運動補償，使每個掃描周期的圖像垂直于飛行方向，而不是呈現(xiàn)如1.4圖a所示的樓梯形狀，便于后續(xù)拼接的過程。

第1章緒論3（a）無飛行方向像移補償成像（b）有飛行方向像移補償成像(a)Imagingwithoutmotioncompensation(b)Imagingwithmotioncompensation圖1.4翼展雙程擺掃原理圖Figure1.4Bi-directionalwhiskbroomscanningsystem雙程擺掃成像掃描過程如圖1.5所示，一個擺掃周期過程分為加速、勻速和減速三個階段，勻速階段為有效成像的階段，在勻速階段中進行N次的曝光成像，擺掃速度的波形如圖1.6所示。圖1.5雙程擺掃成像過程示意圖Figure1.4Bi-directionalwhiskbroomscanningprocess圖1.6雙程擺掃速度波形Figure1.6Bi-directionalwhiskbroomvelocitywaveform相較于單程擺掃，雙程擺掃成像可以有效提高掃描效率和像元駐留的時間，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于歐拉角序列變換的影像外方位元素解算方法[J]. 王書民,張愛武,胡少興,孟憲剛,楊凌波.  測繪通報. 2012(02)
[2]GPS/INS系統(tǒng)HPR與OPK角元素的剖析與轉換[J]. 劉軍,王冬紅,張永生.  測繪科學. 2006(05)

博士論文
[1]遙感影像色彩一致性處理和鑲嵌線優(yōu)化技術研究[D]. 李爍.戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學 2018
[2]面陣擺掃寬幅成像技術研究[D]. 王義坤.中國科學院研究生院(上海技術物理研究所) 2015
[3]大視場高分辨率空間紅外光學系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 張東閣.中國科學院研究生院（上海技術物理研究所） 2014



本文編號：3096454