资 源 简 介
无人机低空遥感技术发展迅速。目前，无人机云下低空飞行，可获取高分辨率的数字影像［1-3］。由于飞行平台相对于地面的线性运动、平台飞行姿态变化（俯仰、翻滚、偏航），飞机发动机以及活动部件的振动等复杂的运动，相机曝光时间内获取图像的过程是个复杂动态的过程，运动导致图像模糊，降低图像分辨率，使图像质量恶化。调制传递函数是描述成像分辨率的直接方式，分辨率越高，MTF 受运动模糊的影响就越严重［4］。为了消除或者减小运动模糊，一个直接的方法是缩短曝光时间［3］，但缩短曝光时间会引起图像信噪比降低，图像的质量就随之下降。因此，为了补偿动态航摄曝光时间内的运动，需要采用实时的像移补偿方法。已有的像移补偿方法有：机械式像移补偿［5-6］、光学式像移补偿［7］、电子式像移补偿［8］以及图像恢复像移补偿［9］，但无论采用哪种补偿方法，准确探测像平面的运动位移矢量（以下简称像位移，区别于单幅影像上的运动模糊导致的像移）是采取相应像移补偿方法的前提条件。光学联合变换相关器（ JTC）是空间相机像位移测量常用的硬件装置，一般通过在相机焦面上安装高帧频的辅助面阵图像传感器，在相机运动成像时高速采集图像序列，并利用 JTC 对相继采集到的两幅时序图像进行相关运算，测量互相关峰，达到像移测量的目的［10-14］。JTC 在星载相机位移矢量探测方面具有诸多优势，包括位移矢量测量精度高、计算速度快等优点，在仿真和地面试验方面取得了进展，但是该算法的硬件实现系统联合变换相关器在算法的检测精度、实时性、光机电的设计方面仍然存在一些问题，与实际应用于星载相机图像补偿系统中尚有差距。
传统联合变换相关器像位移测量原理如图 1 所示，将两帧待测量图像输入于同一平面，经过两次二维傅里叶变换后，即可获得同时包含了自相关信息和互相关信息的互相关谱图像。然后采用互相关峰提取算法和质心算法确定其位置，得到参考帧与目标帧图像之间的相对位移量。
