基于GPU-CPU协同的遥感影像坐标转换研究与实现

2000国家大地坐标系(CGCS 2000)于2018年正式启用,自然资源、空间规划、水利、交通等行业也逐步过渡到CGCS 2000。目前仍存在较多非CGCS 2000的历史影像数据需要进行坐标转换,另外,同一坐标系下也存在坐标换带等坐标转换的需求。传统的影像坐标转换方法效率较低,且大数据量影像难以转换,鉴于此,本文将GPU-CPU协同处理技术引入到影像坐标转换过程,建立GPU-CPU协同的影像并行转换流程,通过分块处理策略和GPU处理优化加速整个处理过程。经过系统数据实验,本文方法较普通坐标转换方法有极大的效率提升,在国土资源数据2000国家大地坐标系转换工作中得到了良好的推广应用。

GPU-CPU协同航空影像快速正射纠正方法

为满足应急测绘中大序列航空影像快速正射纠正的要求,提出了一种GPU-CPU协同快速正射纠正方法。实验结果表明,通过对GPU程序进行配置选择优化和存储层次性优化,该方法较传统的基于CPU正射纠正方法,其平均加速比达到52倍。

基于有效区域约束的GPU-CPU协同影像快拼方法

提出了一种以有效区域约束的Voronoi图为拼接线网络,利用GPU-CPU协同处理航空影像快速拼接方法。首先,基于成像有效区域生成有效区域约束的Voronoi图拼接线网络,解决了传统Voronoi图拼接线网络在低重叠度条件下拼接后影像局部区域不被覆盖的问题,然后利用GPU-CPU协同处理将正射纠正嵌入到影像拼接的过程中,并且只对每张影像的有效区域进行纠正,再通过选择配置优化和存储层次性优化进一步提高拼接效率。实验表明,对237张高分辨率航空影像进行快速正射纠正和拼接,本文算法较传统先纠正再拼接的方法效率提高近20倍,同时保证很高的拼接精度,可以满足应急测绘要求。