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| 內容簡介： |
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《星上遥感数据处理理论与方法》共分14章，第1~2章介绍星上数据处理的基本知识；第3~11章详细介绍了星上遥感数据处理的理论、数学模型、需要解决的关键技术和基于FPGA星上数据处理的实现方法，并用实例验证了这些理论和方法，包括星上影像特征点检测与匹配、星上地面控制点识别、星上卫星相对和**姿态解算、星上几何校正、星上几何定标、星上影像地理配准、星上无控制点影像定位、无控制点星上正射纠正等；第12~14章介绍星上遥感处理应用，包括星上云检测、星上舰船检测、星上洪水变化检测。
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| 目錄：
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目录序前言第1章绪论11.1“智能地球观测卫星系统”提出的背景11.1.1地球观测卫星发展的规律11.1.2第五代地球观测卫星是什么？31.2“智能地球观测卫星系统”框架41.2.1设计原则41.2.2“智能地球观测卫星系统”架构61.2.3“智能地球观测卫星系统”运行模式71.2.4最终用户操作71.2.5智能地面控制站91.3“智能地球观测卫星系统”的特性91.4“智能地球观测卫星系统”的关键技术91.4.1智能传感器、探测器101.4.2高速传输率和高速网络通信101.4.3星上数据的处理能力111.5国内外典型“智能地球观测卫星系统”111.5.1海军地球地图观察者111.5.2星上自主项目(project for on-board autonomy，PROBA)121.5.3双波段红外探测卫星(bi-spectral infrared detection，BIRD)131.5.4太空立方2.0（SpaceCube 2.0）131.5.5首颗太空网智能卫星（First Smart Satellite for Space Mesh）141.5.6?-Sat系统151.5.7星上数据系统框架151.5.8对地观测脑(earth observation brain，EOB)161.6本章小结19参考文献19第2章星上遥感数据处理222.1引言222.2“智能地球观测卫星系统”与星上遥感数据处理242.3星上数据处理的主要内容252.3.1星上数据管理与传输系统252.3.2星上卫星平台/传感器控制252.3.3星上星务及资源管理262.3.4星上成像参数智能优化262.4星上遥感数据处理挑战272.5基于FPGA的星上遥感数据并行处理282.5.1基于FPGA的星上遥感数据处理算法设计292.5.2基于FPGA的星上遥感数据并行算法优化302.5.3运算层分析312.5.4基于FPGA的星上遥感数据处理算法优化312.6本章小结33参考文献34第3章星上影像特征点检测与匹配373.1引言373.2特征点检测SURF算法383.2.1传统的SURF算法383.2.2基于FPGA的SURF算法403.3特征点匹配方法423.3.1BRIEF描述子433.3.2汉明距离匹配433.3.3误匹配剔除443.4亚像素定位473.5星上影像特征点检测与匹配FPGA硬件实现473.5.1DDR3读写483.5.2SURF检测子493.5.3汉明距离匹配503.5.4误匹配剔除523.5.5亚像素定位533.6实验验证和FPGA性能分析543.6.1遥感图像数据543.6.2影像特征点匹配553.6.3匹配精度分析573.6.4亚像素定位结果603.6.5FPGA处理速度和硬件资源消耗情况603.7本章小结61参考文献62第4章星上地面控制点识别644.1引言644.2地面特征控制点检测优化算法684.2.1特征检测器和描述子算法684.2.2SURF检测器的优化714.3地面控制点星上检测FPGA实现754.3.1地面控制点星上检测FPGA实现框架754.3.2积分图像生成模块(IIG)764.3.3SURF 检测器设计764.3.4非**值抑制实现784.3.5BRIEF描述子的实现784.3.6BRIEF匹配实现794.4实验仿真结果804.4.1硬件环境和数据集传感器804.4.2控制点点检匹配814.4.3FPGA的性能分析824.5本章小结84参考文献85第5章星上卫星相对、**姿态解算905.1引言905.2卫星相对姿态和**姿态解算基础925.2.1P-H法925.2.2像方坐标系945.2.3物方坐标系955.3卫星相对姿态P-H法星上解算模型955.3.1误差方程的优化955.3.2LU分解-分块算法的矩阵求逆975.3.3相对姿态解算流程995.3.4时间复杂度分析1005.3.5数值仿真1005.4卫星**姿态P-H法星上解算模型1035.4.1误差方程的优化过程1035.4.2LU分解-分块算法的6×6矩阵求逆1055.4.3**姿态解算流程1065.4.4时间复杂度分析1065.4.5数值仿真1065.5卫星相对姿态星上解算的FPGA实现1075.5.1卫星相对姿态解算FPGA硬件实现整体架构1075.5.2卫星相对姿态P-H法解算模块1075.5.3Modelsim仿真1145.6卫星相对姿态星上解算的FPGA实现1195.6.1卫星**姿态解算FPGA硬件实现整体架构1195.6.2卫星**姿态P-H法解算模块1195.6.3卫星**姿态P-H法解算模块1265.7实验验证1305.7.1相对姿态P-H法解算验证1315.7.2P-H法**姿态解算验证1325.8本章小结133参考文献133第6章星上影像几何定标 1366.1引言1366.2影像几何定标数学模型1376.3FPGA软硬件平台及设计开发1396.3.1FPGA介绍1396.3.2基于ISE软件的FPGA设计开发方法1426.3.3基于System Generator的FPGA开发方法1436.4星上影像几何定标FPGA实现1446.4.1数据输入模块的实现1456.4.2参数计算模块的实现1466.4.3矩阵相乘并行计算的实现1496.4.4矩阵求逆的硬件实现1526.5仿真与验证1596.5.1实验数据1596.5.2一次计算的仿真验证与硬件资源使用分析1616.5.3迭代计算系统的实现与验证1646.6本章小结167参考文献168第7章星上线阵推扫卫星影像几何定标1707.1引言1707.2线阵推扫卫星影像星上几何定标模型1737.2.1线阵推扫卫星CCD传感器成像几何模型1737.2.2线阵推扫卫星影像星上几何定标模型1747.3线阵推扫卫星影像星上几何定标的FPGA实现1807.3.1星上几何定标硬件实现的整体硬件实现结构1807.3.2外方位参数初始值的硬件实现1817.3.3姿态参数转换的硬件实现1827.3.4外方位参数插值的硬件实现1857.3.5星上定标并行计算的硬件实现1857.4星上定标实验结果与硬件资源分析1997.4.1实验数据1997.4.2仿真与结果分析2017.5本章小结206参考文献206第8章星上影像地理配准2108.1引言2108.2二次多项式地理配准优化模型2118.2.1传统的二次多项式模型2118.2.2优化的二阶多项式模型2128.2.3地理配准坐标转换2128.2.4双线性插值重采样2138.3星上影像二次多项式地理配准FPGA实现2148.3.1星上地理配准的FPGA结构2148.3.2二阶多项式误差方程式FPGA实现2158.3.3ATA逆的LU分解FPGA的实现2168.3.4二次方程式解算的FPGA实现2238.3.5坐标变换和双线性插值的FPGA实现2248.4实验验证与FPGA性能分析2268.4.1软件和硬件环境2268.4.2实验与验证2268.4.3处理性能2278.5本章小结231参考文献231第9章星上无控制点影像定位2349.1引言2349.2无控制点星上定位数学模型2349.2.1线阵推扫式卫星的成像几何2349.2.2星历数据插值2349.2.3基于SLERP的卫星姿态插值2369.2.4几何视线模型——VGM模型2379.3星上影像实时无控影像定位FPGA实现2419.3.1卫星姿态数据的FPGA硬件实现2419.3.2星历数据的拉格朗日插值算法的FPGA硬件实现2439.4基于VGM模型的无控定位算法的FPGA硬件实现2519.4.1基于VGM模型的无控定位的FPGA硬件架构2519.4.2CTRL_VGM模块2529.4.3VVCM模块2549.4.4VVLocalSys模块2549.4.5VVOrbitSys模块2569.4.6Fixed2Float模块2589.4.7VVTerrestrialSys模块2589.4.8RAM_VV模块2619.4.9ITERATION模块2629.4.10CtrlIter模块2639.4.11SolveEquation模块2649.4.12XYZ2LonLat模块2679.5本章小结273参考文献273第10章星上无控制点RFM解算27510.1引言27510.2卫星遥感影像RFM模型27610.2.1卫星遥感影像RFM模型27710.2.2RFM模型系数求解方案27810.3RFM模型参数求解算法27910.3.1*小二乘求解RFM模型参数算法27910.3.2递推*小二乘求解RFM模型参数算法28210.3.3像方空间坐标补偿方案28410.4RFM参数递推*小二乘求解的FPGA硬件实现28510.4.1FPGA硬件架构28510.4.2NORMALIZE模块28510.4.3CTRLNOR模块28610.4.4CALNOR模块28710.4.5快速的矩阵乘法并行结构的硬件设计28910.4.6TEMP1模块的矩阵乘法并行结构29110.4.7TEMP2模块的矩阵乘法并行结构29110.4.8TEMP模块的矩阵乘法并行结构29110.4.9UPDATE_W模块的矩阵乘法并行结构29210.4.10UPDATE_S模块的矩阵乘法并行结构29310.5本章小结294参考文献294第11章星上影像正射纠正29811.1引言29811.2GA算法概述29911.2.1RFM模型系数优选30011.2.2编码方案30111.2.3适应度函数30111.2.4基于GA-RFM模型的间接正射纠正30211.3基于FPGA的GA-RFM正射影像纠正硬件实现30411.3.1基于FPGA的GA-RFM影像正射纠正的硬件架构30411.3.2GARFM模块30411.3.3GA_NORCOD模块30511.3.4SELECT模块
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