基于物方一致性的珞珈三号01星视频数据在轨实时稳像

作     者：张致齐 王密 曹金山 刘闯 廖敦波 ZHANG Zhiqi;WANG Mi;CAO Jinshan;LIU Chuang;LIAO Dunbo

作者机构：湖北工业大学计算机学院湖北武汉430068 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉华迪维度科技有限公司湖北武汉430074 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2024年第49卷第6期

页      面：899-910页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3902800) 国家自然科学基金(61901307) 湖北省面上项目(2022CFB352) 

主　　题：视频稳像 兴趣区提取 实时处理 星上处理 

摘      要：利用高分辨率敏捷光学卫星的凝视观测能力,对特定区域或目标进行连续观测,从而实现区域监测、目标跟踪等应用,是高分辨率光学卫星的应用热点之一。获取的凝视观测数据经过几何与稳像处理后,能得到稳定的高质量视频数据。但受制于过程中需要的大量运算,星载设备计算与存储能力难以满足,该处理只能由地面系统在事后完成,信息获取的时效性低。针对该问题,基于珞珈三号01星数据特点与星载硬件计算能力,提出一种基于物方一致性的在轨视频帧实时稳像方法。所提方法利用实时几何定位,在卫星成像过程中实时提取并对目标区域影像进行几何校正;同时利用影像帧之间地理信息的一致性,对相邻影像帧进行实时配准,保证帧间相对精度;在此基础上,通过构建算法并行流水线,实时生成带有地理编码的兴趣区视频帧序列。使用珞珈三号01星真实数据与帧率(6帧/s)进行实验,结果表明,基于珞珈三号01星嵌入式星载处理硬件,所提方法能够实现快于6帧/s的处理速度,同时获得的视频帧序列带有地理编码,且帧间稳像精度达0.328像素,可满足星载实时服务需求。