分块变换和GPU并行的遥感影像快速正射校正方法

作     者：方留杨 何红艳 张炳先 FANG Liuyang;HE Hongyan;ZHANG Bingxian

作者机构：云南省交通规划设计研究院有限公司陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室昆明650041 北京空间机电研究所北京100094 先进光学遥感技术北京市重点实验室北京100094 

出 版 物：《航天返回与遥感》 (Spacecraft Recovery & Remote Sensing)

年 卷 期：2018年第39卷第6期

页      面：80-90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：国家自然科学基金(41601476) 

主　　题：正射校正 分块三维直接线性变换 图形处理单元并行映射 核函数性能优化 整体流程性能优化 遥感数据处理 

摘      要：正射校正是整个遥感数据处理过程中计算量最大、耗时最长的步骤之一,已经成为制约整个遥感数据处理快速完成的瓶颈。为了提高正射校正处理效率,文章系统地探讨了基于分块三维直接线性变换和图形处理单元(GPU)并行的遥感影像快速正射校正方法。首先针对正射校正坐标转换计算量过大的问题,提出了分块三维直接线性变换策略,有效地降低了坐标转换的计算量;在此基础上,采用渐进式策略开展GPU并行处理,首先通过GPU并行映射(核函数任务映射、基本设置),使方法在GPU上可执行,然后通过两层次性能优化(核函数性能优化、整体流程性能优化),进一步提高了方法的执行效率。在CPU和GPU组成的实验环境中,使用文中方法对高分二号卫星全色标准景影像进行实验,GPU执行时间仅为5.13s,与CPU相比,相应加速比达到142.42倍,可以满足对大数据遥感影像的快速正射校正需求。