基于POS同步的PHI高光譜遙感圖像幾何校正.pdf

1、在機(jī)載高光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理中，高光譜圖像幾何校正始終是不可或缺的重要部分。依據(jù)傳統(tǒng)算法，計(jì)算中必然性的需要巨大搜索量或者其他大量計(jì)算，要花費(fèi)大量時(shí)間，而本文便是針對(duì)此因素對(duì)其算法進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到大幅度提高數(shù)據(jù)處理速度，節(jié)約時(shí)間的目的。
　　Applanix公司的POS/AV位置姿態(tài)系統(tǒng)是用于機(jī)載傳感器的POS系統(tǒng)，位置精度可達(dá)5cm-30cm，方向精度可以精確到二十秒至三十秒之間，從而為數(shù)據(jù)處理提供相對(duì)高精度的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)。本文

2、便是充分利用高精度匹配位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，如經(jīng)緯度、海拔、側(cè)滾角和俯仰角等參數(shù)，使用幾何校正算法重采樣每個(gè)像元的地面實(shí)際坐標(biāo)和灰度值，從而消除遙感平臺(tái)帶來的幾何畸變。
　　本文首先依次介紹了高光譜遙感的特點(diǎn)與應(yīng)用、幾何畸變?cè)?、幾何校正并行的需求，其中?duì)幾何畸變影響最大的便是機(jī)載平臺(tái)的不穩(wěn)定，所以取得高精度的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)尤為重要。在第二章中便詳細(xì)介紹了POS系統(tǒng)四個(gè)組成部分的工作原理，特別闡述了GPS/IMU組合后能得到高精度位置姿態(tài)數(shù)

3、據(jù)的緣由。同時(shí)在幾何校正之前，針對(duì)高光譜圖像中出現(xiàn)的圖像行缺失、行重復(fù)誤差，經(jīng)Matlab仿真分析后，得出了行號(hào)值亂碼規(guī)律，而且分析出此內(nèi)部畸變?cè)虺齻鞲衅髡`差之外，行光譜信息傳輸限制也是一大因素，隨之提出了可行方案，并實(shí)現(xiàn)了圖像的復(fù)原，復(fù)原后整體效果良好。然后對(duì)幾何校正算法中坐標(biāo)變換和重采樣做了詳細(xì)介紹。針對(duì)傳統(tǒng)重采樣方法，本文提出了新的重采樣算法即局部搜索距離倒數(shù)法，此算法不需要大量搜索且重采樣效率較高，經(jīng)此算法處理后，圖像校正后整

4、體效果良好。最后針對(duì)高光譜遙感數(shù)據(jù)以波段排列的特性和單機(jī)多核的特點(diǎn)，提出了多線程并行方案。在坐標(biāo)變換過程中，數(shù)據(jù)讀寫始終頻繁，而數(shù)據(jù)讀寫是單線程進(jìn)行，所以對(duì)坐標(biāo)變換部分進(jìn)行數(shù)據(jù)并行是不可行的，而重采樣部分在計(jì)算中以波段、行數(shù)和列數(shù)為迭代次數(shù)進(jìn)行計(jì)算，所以重采樣適合多線程并行。在并行計(jì)算中，基于負(fù)載均衡提出了內(nèi)核動(dòng)態(tài)綁定模式的并行模式，然后對(duì)其重采樣效率的提高做了詳細(xì)的分析。最后結(jié)果表明，多線程內(nèi)核綁定模式不僅大幅度提高了重采樣效率，而且