[发明专利]机载航空影像实时摄影测量处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及摄影测量与遥感领域和嵌入式计算机技术，特别涉及一种机载航空影像实时摄影测量处理系统。

背景技术

作为地理空间信息的主要手段之一，摄影测量发展到目前的新一代集群式数字摄影测量系统，处理效率有了很大的提高，但是仍然落后于社会经济发展对空间数据获取现时性的要求，尤其是当灾害、突发事件发生时，“时间就是生命，时间就是财产”，这时各项工作的开展对地理空间数据的要求非常急迫，希望是飞机飞到哪里就能得到哪里的三维空间数据，飞机落地就能利用这些数据指导相关工作的开展，目前即使是最快的新一代集群式摄影测量系统也无法满足这样的要求。

相比于卫星遥感影像数据获取的周期性特点，机载航空影像的获取具有灵活、快速、便捷等优点，哪里需要就飞到哪里，是实时数据获取的首选数据源。以机载航空影像作为实时摄影测量处理的数据源，具有明显的优势。显然，机载航空影像实时摄影测量处理（在航飞过程中一边获取数据一边进行处理，飞机落地即能提交处理结果），可实现对突发事件的快速、实时监测，迅速了解观测区的情况，无论是对民用还是国防军事，对传统测绘还是应急响应，都具有重要的意义。

摄影测量技术的发展与计算机技术的发展密切相关，可以说没有计算机的发展，就没有摄影测量目前的发展。新一代集群式数字摄影测量系统的建立正是充分利用了当前通用计算机技术发展的最新成果，包括集群式计算机、海量存储、高速以太网等，将摄影测量数据处理的效率提高到一个新的水平，比传统数字摄影测量工作站提高8～l0倍。但是基于集群计算机的新一代摄影测量系统，由于体积大、功耗大，而且存在多次数据存取，数据处理过程复杂，因此不适合机载运行实时处理。

针对上述问题，提出便于实际应用的机载航空影像实时摄影测量处理装置和方法，是本领域急需解决的重大难题。

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，提出了一种机载航空影像实时摄影测量处理系统。

本发明的技术方案为一种机载航空影像实时摄影测量处理系统，包括数据传输与控制板和三个数据处理板，三个数据处理板分别是用于影像色彩质量评定的数据处理板、用于影像几何质量评定的数据处理板、用于全景图拼接的数据处理板；

所述数据传输与控制板包括FPGA控制模块，及以FPGA控制模块为核心设置的数据存储模块、影像数据输入接口、POS数据输入接口、三个PCIE接口，三个数据处理板分别通过一个PCIE接口与数据传输与控制板连接；航空相机采集的地面影像数据经影像数据输入接口输入后经FPGA控制模块存入数据存储模块，POS系统同步产生的航摄外方位元素数据经POS数据输入接口输入后经FPGA控制模块存入数据存储模块；FPGA控制模块读取数据存储模块内的地面影像数据和航摄外方位元素数据，对地面影像数据进行预处理后，将所得影像预处理数据和航摄外方位元素数据整合，所得整合数据经PCIE接口分别发送到三个数据处理板；

所述数据处理板包括控制模块，及以控制模块为核心设置的数据存储模块、HDMI显示接口、硬盘接口和PCIE接口，所述控制模块采用集成ARM微处理器和DSP微处理器的芯片；数据传输与控制板发送的整合数据经PCIE接口输入ARM微处理器，ARM微处理器从整合数据分离出的影像预处理数据和航摄外方位元素数据存入数据存储模块；ARM微处理器调用DSP微处理器读取数据存储模块内的影像预处理数据和航摄外方位元素数据并进行处理，DSP微处理器所得处理结果返回数据存储模块，DSP微处理器在处理完成后向ARM微处理器发送完成消息，ARM微处理器接到完成消息后从数据存储模块读取处理结果，并将处理结果经硬盘接口送入硬盘进行存储和经HDMI显示接口送入显示器进行显示；DSP微处理器读取数据存储模块内的影像预处理数据和航摄外方位元素数据进行的处理，是影像色彩质量评定、影像几何质量评定或全景图拼接，在影像几何质量评定或全景图拼接时直接采用POS系统同步产生的航摄外方位元素数据进行解算。

而且，数据传输与控制板的影像数据输入接口采用CameraLink接口，POS数据输入接口采用RS484接口。