机载航空影像实时摄影测量处理方法研究

近年来，随着新一代集群式数字摄影测量系统的出现，摄影测量处理效率有了很大的提高，但是仍然难以满足社会经济发展对空间数据获取现时性的要求，尤其是当灾害、突发事件发生时，要求能够实时获取空间数据，比如飞机飞到哪里就能获取该地区的数据并进行实时处理，飞机落地即能提交处理结果，目前仍然没有任何手段可以实现。因此，迫切需要研究机载航空影像实时摄影测量处理的理论、方法和技术体系。.针对空间数据实时获取的需求，本课题研究机载航空影像实时摄影测量处理的理论与方法，研究直接定向方法替代空三从而大大节省时间，设计高效的实时处理算法以及设计对应的芯片或板卡实现硬件加速，基于FPGA、DSP等嵌入式计算技术建立专门的硬件运行环境，将机载航空影像的处理效率提高到一个前所未有的水平，从而满足各种特殊情况对数据现时性的急迫要求。该课题的研究将大大提高机载航空影像处理的效率，具有重要的理论研究意义和实践推广价值。

为满足空间数据实时处理的需求，提高航空摄影测量系统实时处理能力，本项目在机载航空影像实时摄影测量处理方法方面展开了深入研究，主要包括：（1）提出了使用直接定向法替代空三的方法，从而大大节省处理时间；（2）提出了机上航空传感器位置姿态实时解算方法；（3）提出一种实时摄影测量的理论与方法，基于嵌入式架构设计一种实时摄影测量系统，使用FPGA、ARM+DSP等嵌入式计算技术建立专门的硬件运行环境，适合机上实时处理；（4）移植并优化现有摄影测量算法到嵌入式系统中，包括航摄数据质量评定以及全景图拼接，实现了摄影测量数据的实时处理；（5）提出了一种新的变焦镜头标定方法，提高了相机现场标定的实时性。机载航摄实验结果表明，本项目方法能够实现对摄影测量数据进行稳定的实时处理，验证了基于嵌入式架构的实时摄影测量的可行性，把摄影测量的处理效率提高到了一个更高的水平，同时也进一步拓宽了摄影测量技术的应用领域。