国产大面阵航测相机DMZⅡ摄影数据快速处理技术

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1、分类号:P23710710-2015126044硕士学位论文国产大面阵航测相机DMZII摄影数据快速处理技术马远征导师姓名职称方勇研究员申请学位级别工学硕士学科专业名称摄影测量与遥感论文提交日期2018年4月23日论文答辩日期2018年6月2日学位授予单位长安大学TheFastProcessingTechnologyofthePhotogrammetricDataCapturedbyDomesticLarge-arrayDigitalAerialCameraDMZII.AThesisSubmittedfortheDegreeofMa

2、sterCandidate：MaYuanzhengSupervisor：Res.FangYongChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：曰名Ｉ伍２＾４年６月／／论文知识产权权属声明本人在导

3、师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）／论文作者签名：￥２＾父年６月／日．导师签名：年６月Ｈ曰摘要在数字航测相机取代传统模拟航测相机成为摄影测量数据获取主要方式的新形势下，研究大面阵数字航测影像快速处理技术，对满足摄影数据快速应用需求具有十分重要的理论和现实意义。近年来，随着图形处理器（Graphics

4、ProcessingUnit，GPU）性价比的逐步提升、计算统一设备架构（ComputingUnitDeviceArchitecture，CUDA）的不断更新，越来越多的学者开始使用CUDA提升摄影数据处理效率。为此，本文主要研究国产大面阵航测相机DMZII的影像快速辐射校正方法、等效虚拟影像快速生成方法和POS数据支持下的面阵影像快速几何纠正方法，论文研究成果在推动大面阵数字航测相机摄影数据快速处理方法研究方面具有一定的参考和应用价值。论文的主要成果及贡献体现在以下几个方面：1.在深入研究DMZII相机辐射特性的基础上，利用DMZ

5、II相机获取的实验室积分球数据，制作辐射模板文件；使用归一化辐射校正方法消除原始面阵影像中存在的辐射畸变，分别编写CPU串行程序和GPU并行程序，完成面阵影像快速辐射校正任务。结果表明：较CPU串行算法而言，本文设计的面阵影像GPU快速辐射校正算法，取得了13倍以上的加速效果。2.针对DMZII相机新的技术体制，利用相机检校参数建立子影像到等效虚拟影像的变换关系，设计基于CUDA的等效虚拟影像快速生成算法，并进行编程实现。结果表明：设计的等效虚拟影像快速生成程序处理效率显著优于CPU串行程序，加速比超过了14倍。3.针对DMZII相

6、机畸变、像片倾斜和地形起伏等因素引起的像点位移现象，利用相机畸变参数和定位定向系统（PositioningandOrientationSystem，POS）提供的高精度影像外方位元素，设计GPU快速几何纠正算法，实现POS数据支持下的面阵影像快速几何纠正。在此基础上，生成区域影像图。结果表明：设计的面阵影像快速几何纠正算法能够获得20倍以上的效率提升。关键词：大面阵数字航测相机；快速辐射校正；等效虚拟影像快速生成；快速几何纠正；计算统一设备架构；IAbstractInthenewsituationthatthedigitalaeri

7、alcamerahasreplacedthetraditionalanalogaerialcameraasthemainwayofphotogrammetrydataacquisition,itisofgreattheoreticalandpracticalsignificancetostudythefastprocessingtechnologyofthelarge-arraydigitalaerialimage.Recently,withthegradualimprovementofthegraphicsprocessingun

8、it(GPU)cost-effectivenessandthecontinuousupdateofthecomputingunitdevicearchitecture(CUDA),moreandmorescholarshavestar