光學(xué)衛(wèi)星視頻數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 光學(xué)視頻衛(wèi)星現(xiàn)狀 1
1.1.1 SkySat系列 2
1.1.2 Iris和Theia 4
1.1.3 MOIRE項(xiàng)目 6
1.1.4 GO-3S衛(wèi)星 7
1.1.5 LAPAN衛(wèi)星 7
1.1.6 吉林一號(hào)衛(wèi)星 7
1.1.7 珠海一號(hào)衛(wèi)星 9
1.1.8 千乘一號(hào)衛(wèi)星 11
1.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻的應(yīng)用領(lǐng)域 12
1.2.1 商業(yè)情報(bào) 12
1.2.2 交通監(jiān)控 14
1.2.3 防災(zāi)減災(zāi) 14
1.2.4 環(huán)境建模 15
1.2.5 軍事應(yīng)用 16
1.3 光學(xué)衛(wèi)星視頻數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn) 17
參考文獻(xiàn) 18
第2章 光學(xué)衛(wèi)星視頻預(yù)處理 20
2.1 光學(xué)衛(wèi)星視頻幾何定標(biāo) 20
2.1.1 相關(guān)坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換 20
2.1.2 幾何定位模型 25
2.1.3 誤差分析與建模 28
2.1.4 外方位元素幾何定標(biāo) 33
2.1.5 內(nèi)方位元素幾何定標(biāo) 35
2.1.6 吉林一號(hào)視頻面陣影像定標(biāo)驗(yàn)證 36
2.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻輻射定標(biāo) 39
2.2.1 基于多幀序列的相對(duì)輻射定標(biāo) 40
2.2.2 基于地表非均勻場(chǎng)地的無(wú)場(chǎng)相對(duì)輻射定標(biāo) 41
2.2.3 異常探元定標(biāo) 43
2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 44
2.3 光學(xué)衛(wèi)星視頻穩(wěn)像 48
2.3.1 光學(xué)視頻衛(wèi)星有理函數(shù)模型構(gòu)建 48
2.3.2 基于“去偽動(dòng)”的穩(wěn)像處理方法 50
2.3.3 基于“去抖動(dòng)”的穩(wěn)像處理方法 56
2.3.4 珠海一號(hào)實(shí)驗(yàn)分析 58
參考文獻(xiàn) 67
第3章 光學(xué)衛(wèi)星視頻超分辨率重建 69
3.1 單幀光學(xué)衛(wèi)星視頻圖像復(fù)原 69
3.1.1 單幀光學(xué)衛(wèi)星視頻圖像退化模型 69
3.1.2 橢圓拋物面模型優(yōu)化估計(jì)PSF 70
3.1.3 稀疏約束復(fù)原模型 71
3.2 多幀光學(xué)衛(wèi)星視頻超分辨率重建 74
3.2.1 “凝視”衛(wèi)星視頻影像超分辨率重建中的問(wèn)題及其穩(wěn)健估計(jì)模型 74
3.2.2 保真項(xiàng)穩(wěn)健性分析 76
3.2.3 顧及運(yùn)動(dòng)誤差的自適應(yīng)穩(wěn)健正則化重建算法 78
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 80
3.3.1 單幀光學(xué)衛(wèi)星視頻圖像復(fù)原實(shí)驗(yàn) 80
3.3.2 多幀光學(xué)衛(wèi)星視頻超分辨率重建實(shí)驗(yàn) 86
參考文獻(xiàn) 89
第4章 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè) 91
4.1 經(jīng)典視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)原理 91
4.1.1 光流法 91
4.1.2 幀間差分法 93
4.1.3 背景減除法 94
4.1.4 目標(biāo)建模法 98
4.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法 98
4.2.1 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)特點(diǎn) 99
4.2.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)研究現(xiàn)狀 100
4.2.3 基于ViBE算法的面向光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法 101
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 108
4.3.1 視差偽運(yùn)動(dòng)消除 108
4.3.2 陸地運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè) 110
4.3.3 海面移動(dòng)艦船檢測(cè) 112
參考文獻(xiàn) 115
第5章 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)跟蹤 118
5.1 經(jīng)典視頻動(dòng)目標(biāo)跟蹤原理 118
5.1.1 目標(biāo)跟蹤方法框架 118
5.1.2 經(jīng)典目標(biāo)跟蹤方法 121
5.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法 128
5.3 光學(xué)衛(wèi)星視頻動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì) 133
5.3.1 單幀影像對(duì)地目標(biāo)定位 133
5.3.2 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)軌跡擬合 134
5.3.3 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度和方位解算 135
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 136
5.4.1 陸上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤 136
5.4.2 海上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤 139
5.4.3 目標(biāo)跟蹤效果分析 141
5.4.4 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì) 151
參考文獻(xiàn) 156
第6章 光學(xué)衛(wèi)星視頻三維重建 157
6.1 光學(xué)衛(wèi)星視頻影像定向 157
6.2 光學(xué)衛(wèi)星視頻密集匹配 159
6.2.1 基于SGM的多級(jí)密集匹配 159
6.2.2 PMVS多視角影像精匹配 162
6.3 光學(xué)衛(wèi)星視頻三維模型生成 165
6.3.1 三維點(diǎn)云提取 165
6.3.2 DSM生成 166
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 171
6.4.1 光學(xué)衛(wèi)星視頻影像定向?qū)嶒?yàn) 171
6.4.2 DSM生成實(shí)驗(yàn) 174
參考文獻(xiàn) 177