光學衛(wèi)星視頻數據處理與應用

目錄
第1章 緒論 1
1.1 光學視頻衛(wèi)星現狀 1
1.1.1 SkySat系列 2
1.1.2 Iris和Theia 4
1.1.3 MOIRE項目 6
1.1.4 GO-3S衛(wèi)星 7
1.1.5 LAPAN衛(wèi)星 7
1.1.6 吉林一號衛(wèi)星 7
1.1.7 珠海一號衛(wèi)星 9
1.1.8 千乘一號衛(wèi)星 11
1.2 光學衛(wèi)星視頻的應用領域 12
1.2.1 商業(yè)情報 12
1.2.2 交通監(jiān)控 14
1.2.3 防災減災 14
1.2.4 環(huán)境建模 15
1.2.5 軍事應用 16
1.3 光學衛(wèi)星視頻數據處理與應用面臨的挑戰(zhàn) 17
參考文獻 18
第2章 光學衛(wèi)星視頻預處理 20
2.1 光學衛(wèi)星視頻幾何定標 20
2.1.1 相關坐標系定義及轉換 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 33
2.1.5 內方位元素幾何定標 35
2.1.6 吉林一號視頻面陣影像定標驗證 36
2.2 光學衛(wèi)星視頻輻射定標 39
2.2.1 基于多幀序列的相對輻射定標 40
2.2.2 基于地表非均勻場地的無場相對輻射定標 41
2.2.3 異常探元定標 43
2.2.4 實驗結果與分析 44
2.3 光學衛(wèi)星視頻穩(wěn)像 48
2.3.1 光學視頻衛(wèi)星有理函數模型構建 48
2.3.2 基于“去偽動”的穩(wěn)像處理方法 50
2.3.3 基于“去抖動”的穩(wěn)像處理方法 56
2.3.4 珠海一號實驗分析 58
參考文獻 67
第3章 光學衛(wèi)星視頻超分辨率重建 69
3.1 單幀光學衛(wèi)星視頻圖像復原 69
3.1.1 單幀光學衛(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PSF 70
3.1.3 稀疏約束復原模型 71
3.2 多幀光學衛(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題及其穩(wěn)健估計模型 74
3.2.2 保真項穩(wěn)健性分析 76
3.2.3 顧及運動誤差的自適應穩(wěn)健正則化重建算法 78
3.3 實驗結果與分析 80
3.3.1 單幀光學衛(wèi)星視頻圖像復原實驗 80
3.3.2 多幀光學衛(wèi)星視頻超分辨率重建實驗 86
參考文獻 89
第4章 光學衛(wèi)星視頻動目標檢測 91
4.1 經典視頻動目標檢測原理 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 目標建模法 98
4.2 光學衛(wèi)星視頻動目標檢測方法 98
4.2.1 光學衛(wèi)星視頻動目標檢測任務特點 99
4.2.2 光學衛(wèi)星視頻動目標檢測研究現狀 100
4.2.3 基于ViBE算法的面向光學衛(wèi)星視頻動目標檢測方法 101
4.3 實驗結果與分析 108
4.3.1 視差偽運動消除 108
4.3.2 陸地運動車輛檢測 110
4.3.3 海面移動艦船檢測 112
參考文獻 115
第5章 光學衛(wèi)星視頻動目標跟蹤 118
5.1 經典視頻動目標跟蹤原理 118
5.1.1 目標跟蹤方法框架 118
5.1.2 經典目標跟蹤方法 121
5.2 光學衛(wèi)星視頻動目標跟蹤算法 128
5.3 光學衛(wèi)星視頻動目標狀態(tài)估計 133
5.3.1 單幀影像對地目標定位 133
5.3.2 運動目標軌跡擬合 134
5.3.3 運動目標速度和方位解算 135
5.4 實驗結果與分析 136
5.4.1 陸上運動目標跟蹤 136
5.4.2 海上運動目標跟蹤 139
5.4.3 目標跟蹤效果分析 141
5.4.4 運動目標狀態(tài)估計 151
參考文獻 156
第6章 光學衛(wèi)星視頻三維重建 157
6.1 光學衛(wèi)星視頻影像定向 157
6.2 光學衛(wèi)星視頻密集匹配 159
6.2.1 基于SGM的多級密集匹配 159
6.2.2 PMVS多視角影像精匹配 162
6.3 光學衛(wèi)星視頻三維模型生成 165
6.3.1 三維點云提取 165
6.3.2 DSM生成 166
6.4 實驗結果與分析 171
6.4.1 光學衛(wèi)星視頻影像定向實驗 171
6.4.2 DSM生成實驗 174
參考文獻 177