航空遥感数据机上准实时处理方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种航空遥感数据机上准实时处理方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，获取与图像数据对应的导航定位定向数据，根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素，获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，利用共线条件，对图像进行准实时正射纠正定位，生成具有精确位置坐标的图像数据，并通过飞机通信系统中的数传装置，将准实时纠正的影像数据，下传到地面分析中心，支持遥感应急监测，辅助救灾决策。

Quasi-Real-Time Processing Method, Device and Storage Media on Airborne Remote Sensing Data Machine

【技术实现步骤摘要】
航空遥感数据机上准实时处理方法、装置和存储介质
本申请涉及计算机技术和航空遥感
，尤其涉及一种航空遥感数据机上准实时处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
航空遥感作业机动性强，可适配装载不同类型的载荷，具有可重复观测和大面积高分辨率遥感数据获取能力，在遥感数据的获取方面具有独特的优势，特别是其具有快速响应能力和机动灵活的观测能力，如今除常规的航空遥感任务外，航空遥感越来越多的应用于遥感应急监测中。当前遥感数据的处理方式仍是在遥感飞机完成数据获取飞行任务降落到地面后，将遥感数据拷贝到地面后处理计算机，通过本地地面计算机对遥感数据进行处理的模式；由于飞机返航和地面拷贝的时间耽搁，导致遥感数据处理时间相对滞后，对于实时性要求高的应急监测事件如火灾灾情监测、地震灾情监测等，无法快速的获取具有精确地理位置参考的影像数据以制作灾情分布图，从而无法迅捷地辅助应急救援决策。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种航空遥感数据机上准实时处理方法、装置、计算机设备和存储介质。第一方面，本申请提供了一种航空遥感数据准实时处理方法，包括：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，图像数据携带曝光时间；通过机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，航空相机的姿态为根据所述导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；根据曝光时间和生成时间的对应关系，获取与图像数据对应的导航定位定向数据；根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素；获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。第二方面，本申请提供了一种航空遥感数据机上准实时处理装置，包括：图像数据监控模块，用于通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，图像数据携带曝光时间；导航定位定向数据监控模块，用于通过机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，航空相机的姿态为根据导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；数据查找模块，用于根据曝光时间和生成时间的对应关系，获取与图像数据对应的导航定位定向数据；外方位元素计算模块，用于根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素；图像纠正定位计算模块，用于获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，图像数据携带曝光时间；通过机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，航空相机的姿态为根据所述导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；根据曝光时间和生成时间的对应关系，获取与图像数据对应的导航定位定向数据；根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素；获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，图像数据携带曝光时间；通过机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，航空相机的姿态为根据所述导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；根据曝光时间和生成时间的对应关系，获取与图像数据对应的导航定位定向数据；根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素；获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。上述航空遥感数据机上准实时处理方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，图像数据携带曝光时间，通过机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，航空相机的姿态为根据导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得，根据曝光时间和生成时间的对应关系，获取与图像数据对应的导航定位定向数据，根据生成时间、位置数据和姿态数据，计算得到在生成时间时航空相机的外方位元素，获取数字高程模型，根据数字高程模型、外方位元素和航空相机的相机参数和图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。通过机载处理器实时监控图像数据和导航定位定向数据，根据数据对应关系对图像数据进行准实时正射纠正定位，从而提高应急遥感监测事件的响应速度。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一个实施例中航空遥感数据机上准实时处理方法的应用环境图；图2为一个实施例中航空遥感数据机上准实时处理方法的流程示意图；图3为一个实施例中曝光时间和生成时间的时间轴示意图；图4为另一个实施例中格网与图像像素点的对应关系的示意图；图5为一个实施例中航空遥感数据机上准实时处理装置的结构框图；图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为一个实施例中航空遥感数据机上准实时处理方法的应用环境图。参照图1，该航空遥感数据机上准实时处理方法应用于航空遥感数据处理系统。该航空遥感数据处理系统包括航空相机110、导航定位定向系统120、飞行管理系统130、机载处理系统140、通信系统150和计算机设备160。飞行管理系统130分别与航空相机110、导航定位定向系统120和通信系统160连接，机载处理系统140分别与航空相机110、导航定位定向系统120和通信系统160连接，通信系统150与计算机设备160通过网络连接。其中航空相机110用于采集图像数据，导航定位定向系统120用于采集导航定位定向数据，飞行管理系统130用于导引和监控航空飞机的航行路线，控制相机按照计划定点曝光，机载处理系统140用于对航空飞机中的航空数据进行处理，通信系统150用于和计算机设备160进行通信。其中计算机设备160可以为终端或服务器，终端具体可以是台式终端或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空遥感数据机上准实时处理方法，其特征在于，所述方法包括：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，所述图像数据携带曝光时间；通过所述机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，所述导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，所述航空相机的姿态为根据所述导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；根据所述曝光时间和所述生成时间的对应关系，获取与所述图像数据对应的导航定位定向数据；根据所述生成时间、所述位置数据和所述姿态数据，计算得到在所述生成时间时所述航空相机的外方位元素；获取数字高程模型，根据所述数字高程模型、所述外方位元素和所述航空相机的相机参数和所述图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。

【技术特征摘要】
1.一种航空遥感数据机上准实时处理方法，其特征在于，所述方法包括：通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据，所述图像数据携带曝光时间；通过所述机载处理器实时监控导航定位定向系统的导航定位定向数据，所述导航定位定向数据包含生成时间、位置数据和姿态数据，其中，所述航空相机的姿态为根据所述导航定位定向系统的姿态经安置角旋转矩阵补偿运算后获得；根据所述曝光时间和所述生成时间的对应关系，获取与所述图像数据对应的导航定位定向数据；根据所述生成时间、所述位置数据和所述姿态数据，计算得到在所述生成时间时所述航空相机的外方位元素；获取数字高程模型，根据所述数字高程模型、所述外方位元素和所述航空相机的相机参数和所述图像数据，计算得到正射纠正后具有位置信息的纠正图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过机载处理器实时监控航空相机拍摄的图像数据之前，还包括：创建图像文件夹，所述图像文件夹用于存储所述航空相机拍摄的图像数据；创建导航定位定向数据文件夹，所述导航定位定向数据文件夹用于接收所述导航定位定向系统采集的导航定位定向数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当监控到所述图像文件夹中增加了图像数据时；根据增加的所述图像数据中携带的曝光时间，匹配所述导航定位定向数据文件夹中的导航定位定向数据；当包含匹配的导航定位定向数据时，保存增加的所述图像数据的文件名以及曝光时间，和匹配的所述导航定位定向数据的文件名以及生成时间对应关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据增加的所述图像数据中携带的曝光时间，匹配所述导航定位定向数据文件夹中的导航定位定向数据，当包含匹配的导航定位定向数据时，保存增加的所述图像数据的曝光时间和匹配的所述导航定位定向数据的生成时间对应关系，包括：判断增加的所述图像数据中携带的曝光时间，与各个所述导航定位定向数据的生成时间之间的差值是否在预设时间差值范围内；将在所述预设时间差值范围内的所述导航定位定向数据，作为增加的所述图像数据匹配的导航定位定向数据，保存增加的所述图像数据的文件名以及曝光时间，和匹配的所述导航定位定向数据的文件名以及生成时间对应关系。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当未包含匹配的导航定位定向数据时，丢弃增加的所述图像数据。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述航空相机拍摄的多个已生成的图像数据；获取所述导航定位定向系统采...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海涛，陶斯倩，谭骏翔，左正立，张兵，陈正超，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11