一种自适应数学形态学LiDAR点云滤波方法

在Li DAR点云滤波算法当中,数学形态学滤波是其主要方法之一。传统的数学形态学在迭代次数、高程阈值的选取上,通常是通过人工依靠经验设置滤波参数,因此算法具有很大的盲目性。这里通过分析在不同迭代次数下滤波前后地面点云数目的变化特点,以及高程阈值与点云密度的关系,提出了一种自适应数学形态学滤波算法。采用不同地形的Li DAR数据对算法进行了实验分析,验证了算法的可行性。     

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

火星快车高分辫率立体相机(high resolution stereo camera, HRSC)线阵推扫式影像具有分辫率高、全球覆盖性好等特点,对火星快车HRSL影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辫率地形数据,而影像匹配是自动获取地形数据的关键利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上,提出了一种近似核线重采样方法首先,利用投影轨迹法分析 HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后,将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像,分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向,再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像实验结果表明,本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素,且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变,更有利于影像匹配。     

基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵推扫式影像微分纠正算法

线阵推扫式影像的几何纠正是当前海量遥感影像数据处理的难点与性能瓶颈。基于严密几何模型对线阵影像进行微分纠正是生成各级影像产品的基础,其核心是地面点的反投影,即确定地面点对应的最佳扫描行。传统的最佳扫描行搜索算法基于像方的共线方程迭代计算,效率低,实用化程度不高。本文基于严密几何模型提出一种适用于大数据量线阵影像微分纠正的最佳扫描行快速搜索策略,利用扫描行投影面进行物方几何约束,通过判断物方点到扫描行投影面的距离定位最佳扫描行。由于线阵列CCD像元并非严格按照一条直线排列,笔者讨论了CCD线阵的分段处理以及分段投影面的确定方法。利用机载ADS40、火星快车HRSC线阵影像进行试验。结果表明,本文方法仅需少量几次物方空间解析几何迭代计算即可精确定位最佳扫描行,计算效率相比基于像方的搜索方法提高了8倍以上,线阵影像微分纠正速度提升了6倍以上。     

火星HiRISE高分辨率影像的FPGA辐射校正

为了能满足HiRISE影像的在轨实时辐射较正,针对HiRISE影像数据量大,传统辐射校正算法难以满足实时性需求的问题,设计了一种基于FPGA的HiRISE影像辐射校正方法,并利用直方图匹配方法消除两个通道之间由灰度不一致形成的拼接缝。系统采用FPGA+DSP的硬件架构,充分利用了FPGA的并行处理能力与DSP的灵活调度性能,以提高HiRISE影像辐射校正的在轨实时处理速度。实验结果表明,设计的方法系统硬件资源消耗少,且可以满足辐射校正的实时处理。     

结合调和场与刚性匹配的三维形变模型

针对基于表面的三维模型形变方法可描述细粒度形变但不独立于三维几何表示,而基于空间的方法则刚好相反这一问题,该文提出了一种基于三维曲面调和场构建的三维形变模型。通过计算表面调和场,将模型划分为若干个形变单元;通过在每个形变单元上运用刚性形状匹配保证局部刚性形变,实现了三维模型的细节保持形变;基于调和值将形变单元上的形变插值到整个三维模型,支持三维模型的细粒度形变;为实现几何表示不相关性,该文提出了一种三维点云调和场计算方法。实验结果表明,该形变模型利用调和场将基于表面和基于空间两种方法的优点结合了起来,具有较好的实时性和可用性。     

一种地理信息服务中的遥感图像安全传输策略

从Google Earth的启示可以得知：地理信息服务中遥感图像数据安全传输对于保护遥感数据的安全和数据生产者的版权具有重要的意义。在图像压缩方面采用了只对小波变换低频数据加密的压缩算法,在加密策略方面采用了AES算法,在传输方式方面采用渐进式传输,从而实现了基于小波变换的遥感图像安全传输策略,以某区域遥感图像为例进行了实验验证,证明该策略具有安全快速传输遥感图像的实效。     

四元数火星快车立体测绘影像光束法平差

针对火星表面缺乏控制点数据、影像匹配难度大,使用传统欧拉角解算时收敛性难以保证的问题,该文提出基于四元数以及定向片模型的HRSC线阵影像光束法平差方法:基于SIFT特征提取算子并结合影像金字塔分层匹配策略设计连接点自动生成算法,并对火星表面多个地形区域进行了试验,结果表明:设计的连接点自动生成算法高效、实用,利用该方法可显著提高欧洲火星快车HRSC线阵影像的定位精度。