基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王 艋，柳新強(qiáng)，劉 松

(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通與測(cè)繪工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 測(cè)繪與檢測(cè)學(xué)院，陜西 渭南 710049 ；3.中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司 移民工作辦公室，成都 610041)

0 引言

無(wú)人機(jī)傾斜攝影是一種新興的影像測(cè)量技術(shù)[1]，通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影所得數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確標(biāo)記出影像節(jié)點(diǎn)的空間位置信息，并可以按照信號(hào)波段分配形式的不同，生成多種不同格式的輸出數(shù)據(jù)[2]。多源遙感技術(shù)以光學(xué)、微波、熱紅外等多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠利用衛(wèi)星傳感器對(duì)地物景觀進(jìn)行觀測(cè)，并可以根據(jù)時(shí)相、光譜及分辨率標(biāo)準(zhǔn)的不同，將所得測(cè)量信息劃分成多個(gè)不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。與單源型遙感影像相比，多源遙感影像能夠更加準(zhǔn)確地反映出數(shù)據(jù)特征的變化形式，并可以剔除所得信息中的冗余成分，大大減輕運(yùn)行主機(jī)所承擔(dān)的數(shù)據(jù)處理壓力[3]。由于無(wú)人機(jī)飛行器的運(yùn)動(dòng)行為并不能保持絕對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，故而所得遙感影像在X軸、Y軸、Z軸方向上的殘差指標(biāo)也很難完全處于既定數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

為更好應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)專家對(duì)此進(jìn)行深入研究。戴媛[4]等提出基于改進(jìn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法，以Faster R-CNN網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對(duì)待檢測(cè)遙感圖像目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記，根據(jù)旋轉(zhuǎn)因子表達(dá)式，計(jì)算特征圖參量的具體數(shù)值。該方法檢測(cè)效率較高，但檢測(cè)精度較低。徐志京[5]等提出基于快速區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)方法，通過(guò)雙路網(wǎng)絡(luò)提取目標(biāo)特征，利用金字塔網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)特征融合，采用改進(jìn)的損失函數(shù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。該方法可有效提升檢測(cè)的精度，但檢測(cè)圖像的影像殘差的單位增幅較大。

針對(duì)上述研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)。

1 多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 C/S架構(gòu)

多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)沿用傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，始終以客戶端主機(jī)作為主體對(duì)象，以運(yùn)行主機(jī)作為受體對(duì)象(服務(wù)器與數(shù)據(jù)管理體系)。隨著無(wú)人機(jī)傾斜攝影圖像的不斷累積，客戶端主機(jī)中待處理數(shù)據(jù)的瞬時(shí)累積量也會(huì)不斷增大，為避免錯(cuò)誤檢測(cè)行為的出現(xiàn)，客戶端主機(jī)會(huì)將暫存數(shù)據(jù)信息參量反饋給下級(jí)應(yīng)用設(shè)備，從而保障系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的絕對(duì)穩(wěn)定性[6]。C/S架構(gòu)組成形式包括分列式、統(tǒng)一式兩種類型，具體連接結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 分列式C/S架構(gòu)

圖2 統(tǒng)一式C/S架構(gòu)

1)分列式C/S架構(gòu)：一個(gè)客戶端設(shè)備同時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)服務(wù)器主機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)管理體系，前者負(fù)責(zé)分析由無(wú)人機(jī)設(shè)備采集到的攝影信息，后者負(fù)責(zé)對(duì)已成型遙感影像檢測(cè)指令進(jìn)行整理與調(diào)試，并可以從中提取未完全利用的多源遙感影像信息參量，以供客戶端主機(jī)的二次調(diào)取與利用[7]。

2)統(tǒng)一式C/S架構(gòu)：一個(gè)客戶端設(shè)備只對(duì)應(yīng)一臺(tái)運(yùn)行主機(jī)，該模式可以調(diào)度處于散亂分布狀態(tài)的多源遙感影像信息參量，并可以幫助數(shù)據(jù)請(qǐng)求指令在客戶端主機(jī)與運(yùn)行主機(jī)之間進(jìn)行往復(fù)傳輸。

1.2 并行運(yùn)作電路

并行運(yùn)作電路決定了系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于多源遙感影像變化行為的檢測(cè)能力。在C/S架構(gòu)體系中，并行運(yùn)作電路可以根據(jù)三相調(diào)壓交流電源中電量信號(hào)的實(shí)時(shí)輸出水平，對(duì)下級(jí)U線路、V線路、W線路的接入狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，一方面使得電壓表能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出三相調(diào)壓交流電源結(jié)構(gòu)兩端的實(shí)時(shí)電壓，另一方面也可以保障X1、X2線圈組織之間電量映射關(guān)系的連續(xù)穩(wěn)定性，并最終促進(jìn)無(wú)人機(jī)航攝主機(jī)能夠?qū)Χ嘣催b感影像的變化行為進(jìn)行準(zhǔn)確感知[8]。完整的并行運(yùn)作電路連接形式如圖3所示。

圖3 并行運(yùn)作電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

在并行運(yùn)作電路中，X1線圈的內(nèi)阻數(shù)值較高，而X2線圈的內(nèi)阻數(shù)值則相對(duì)較低，前者能夠承擔(dān)三相調(diào)壓交流電源結(jié)構(gòu)輸出的所有交流電量信號(hào)，并可以根據(jù)R1與R2電阻已接入部分的阻值水平，對(duì)已輸入電量信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理[9]；后者只可以被動(dòng)接受直流狀態(tài)的電量信號(hào)，但因其直接與R1電阻、R2電阻相連，故而為使X2線圈兩端的負(fù)載電壓保持相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值狀態(tài)，要求R1電阻、R2電阻已接入部分阻值不得存在過(guò)大的數(shù)值差。

1.3 像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)

在多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)[10]中，像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)負(fù)載于C/S架構(gòu)的中部位置，可以同時(shí)調(diào)節(jié)并行運(yùn)作電路、HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與遙感影像顯示器元件的實(shí)時(shí)連接狀態(tài)。當(dāng)C/S架構(gòu)處于分列式連接形式時(shí)，像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)需要處理的多源遙感影像信息量相對(duì)較小；而當(dāng)C/S架構(gòu)處于統(tǒng)一式連接形式時(shí)，像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)需要處理的多源遙感影像信息量則相對(duì)較大[11-12]。在設(shè)置像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)時(shí)，各個(gè)并行節(jié)點(diǎn)之間的作用關(guān)系如表1所示。

表1 像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)中的并行節(jié)點(diǎn)作用關(guān)系

飛機(jī)繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為飛行傾角。為保證像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)的執(zhí)行能力，在設(shè)置并行節(jié)點(diǎn)時(shí)，必須將無(wú)人機(jī)設(shè)備在進(jìn)行攝影時(shí)的飛行傾角數(shù)值控制在15～135°的區(qū)間之內(nèi)。

1.4 HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

與像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)相比，HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)在多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)中所處的連接等級(jí)更低。在執(zhí)行并行檢測(cè)指令的過(guò)程中，該元件可以在數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與遙感影像存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)兩類應(yīng)用設(shè)備的作用下，對(duì)待傳輸信息參量進(jìn)行去噪與幾何處理，并可以將滿足系統(tǒng)主機(jī)檢測(cè)需求的數(shù)據(jù)信息提取出來(lái)，以供遙感影像顯示器設(shè)備的直接調(diào)取與利用[13]。HBase基礎(chǔ)存儲(chǔ)單元位于HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)最上端，內(nèi)部所包含的傳輸參量包含多源遙感影像信息、無(wú)人機(jī)航攝影像信息、影像分割標(biāo)準(zhǔn)信息三類。其中，多源遙感影像信息是數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于影像噪點(diǎn)參量的幾何處理結(jié)果；影像分割標(biāo)準(zhǔn)信息是遙感影像存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于影像噪點(diǎn)參量的去噪處理結(jié)果。HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)連接模型如圖4所示。

圖4 HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)連接模型

在經(jīng)過(guò)HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的初步篩選后，無(wú)人機(jī)多源遙感影像數(shù)據(jù)的聚合等級(jí)得到大幅提升，能夠完全滿足系統(tǒng)檢測(cè)指令的實(shí)時(shí)執(zhí)行需求[14]。預(yù)處理階層將底層數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)與頂層HBase基礎(chǔ)存儲(chǔ)單元分割開來(lái)，故而系統(tǒng)主機(jī)在選取影像信息時(shí)并不需要考慮數(shù)據(jù)參量所處的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)狀態(tài)，這也是HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)用能力可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的主要原因。

1.5 遙感影像顯示器

為保障無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的順利實(shí)施，遙感影像顯示器結(jié)構(gòu)必須起到承上啟下的作用[15]，向上獲取HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的多源遙感影像變化行為參量，向下則可以對(duì)已獲取數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合處理，并將其反饋給檢測(cè)并行系統(tǒng)的核心運(yùn)行主機(jī)[16-17]。與其他硬件應(yīng)用結(jié)構(gòu)相比，遙感影像顯示器元件具有多個(gè)管腳節(jié)點(diǎn)，能夠聯(lián)合系統(tǒng)并行傳輸信道，更改多源遙感影像變化行為參量的傳輸形式，并可以借助S級(jí)管腳與R級(jí)管腳，生成完整的無(wú)人機(jī)多源遙感影像。遙感影像顯示器連接原理如圖5所示。

圖5 遙感影像顯示器連接原理

在遙感影像顯示器結(jié)構(gòu)中，各個(gè)連接元件的執(zhí)行作用能力如下：

1)S級(jí)顯示管腳：負(fù)責(zé)顯示高對(duì)比度的多源遙感影像；

2)R級(jí)顯示管腳：負(fù)責(zé)顯示低對(duì)比度的多源遙感影像；

3)M430F管腳：可以根據(jù)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的實(shí)踐強(qiáng)度，更改m430f1101設(shè)備的顯示狀態(tài)；

4)1101DW管腳：調(diào)節(jié)S級(jí)顯示管腳與R級(jí)顯示管腳之間的實(shí)時(shí)連接關(guān)系；

5)VQFN管腳：控制多源影像信息的傳輸狀態(tài)；

6)VCC+管腳：與系統(tǒng)正極輸入端節(jié)點(diǎn)相連；

7)VDD-管腳：與系統(tǒng)負(fù)極輸出端節(jié)點(diǎn)相連；

8)ESP管腳：ESP1、ESP2作為兩個(gè)下級(jí)附屬管腳，負(fù)責(zé)疏導(dǎo)無(wú)人機(jī)多源遙感影像變化信息的傳輸行為。

2 多源遙感影像建模

2.1 聯(lián)合平差

在無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的作用下，聯(lián)合平差描述了真實(shí)影像參量與多源遙感影像參量之間的差異性，由于大多數(shù)遙感節(jié)點(diǎn)都可能出現(xiàn)畸變表現(xiàn)行為，所以聯(lián)合平差指標(biāo)的計(jì)算數(shù)值越大，所選取檢測(cè)節(jié)點(diǎn)與真實(shí)影像節(jié)點(diǎn)之間的差異化程度也就越大[18]。像方系數(shù)是影響聯(lián)合平差指標(biāo)計(jì)算數(shù)值的關(guān)鍵物理參量，在進(jìn)行求解運(yùn)算的過(guò)程中，為使聯(lián)合平差指標(biāo)數(shù)值完全符合實(shí)際檢測(cè)需求，必須使其取值結(jié)果保持動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)。由于無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量中總是包含大量的非攝影測(cè)量信息，故而在選取像方系數(shù)時(shí)，也要允許一定物理誤差值的存在[19]。設(shè)a為系統(tǒng)主機(jī)選取的多源遙感影像檢測(cè)參量，ax為x軸方向上的物理分量，ay為y軸方向上的物理分量，az為z軸方向上的物理分量，χ為像方系數(shù)。

基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的多源遙感影像聯(lián)合平差求解表達(dá)式為：

(1)

2.2 密集度指標(biāo)

(2)

給定在同一數(shù)據(jù)集合內(nèi)，同時(shí)增大并行化賦值指標(biāo)與檢測(cè)特征值參量的取值結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)密集度指標(biāo)的準(zhǔn)確求解。

2.3 紋理映射

紋理映射是指無(wú)人機(jī)多源遙感影像變化行為信息在目標(biāo)曲面上的分布特征，在已知密集度指標(biāo)取值結(jié)果的前提下，可以根據(jù)遙感節(jié)點(diǎn)與變化行為向量之間的數(shù)值映射關(guān)系，判斷當(dāng)前求得的紋理映射值結(jié)果是否滿足實(shí)際應(yīng)用需求[22-23]。由于無(wú)人機(jī)多源遙感影像變化行為信息向量之間的數(shù)值映射關(guān)系并不唯一，所以在建立紋理映射表達(dá)式時(shí)，要求遙感節(jié)點(diǎn)并行檢測(cè)指標(biāo)的賦值必須時(shí)刻保持變化狀態(tài)。設(shè)ε1、ε2、…、εn表示n個(gè)不相等的遙感節(jié)點(diǎn)并行檢測(cè)指標(biāo)賦值結(jié)果，且ε1≠ε2≠εn≠1的不等式條件恒成立，δ表示遙感節(jié)點(diǎn)與變化行為向量之間數(shù)值映射參量的初始取值。

具體的無(wú)人機(jī)多源遙感影像變化行為信息紋理映射關(guān)系求解表達(dá)式如下：

(3)

3 無(wú)人機(jī)數(shù)字影像匹配

3.1 影像特征提取

在無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的支持下，可以將多源遙感影像特征提取看作是計(jì)算機(jī)視覺(jué)理論與圖像處理思想的重合部分。對(duì)于獨(dú)立的多源遙感影像而言，只有準(zhǔn)確掌握影像特征提取結(jié)果才可以對(duì)并行節(jié)點(diǎn)處的影像變化行為進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，這也是保障系統(tǒng)主機(jī)運(yùn)行能力的必要實(shí)踐環(huán)節(jié)[24-25]。設(shè)κ1、κ2、…、κn表示n個(gè)不同的無(wú)人機(jī)傾斜攝影遙感影像節(jié)點(diǎn)標(biāo)度值，j1、j2、…、jn表示n個(gè)不同的遙感影像并行化標(biāo)記系數(shù)。在上述物理量的支持下，聯(lián)立公式(3)，可將無(wú)人機(jī)傾斜遙感影像特征提取表達(dá)式定義為：

(4)

式中，ν1、ν2、…、νn分別表示與j1、j2、…、jn系數(shù)匹配的影像變化行為信息并行檢測(cè)量差值。對(duì)無(wú)人機(jī)數(shù)字影像進(jìn)行匹配處理時(shí)，為使多源遙感影像變化行為得到準(zhǔn)確檢測(cè)，必須嚴(yán)格按照影像特征提取表達(dá)式，完成對(duì)待測(cè)數(shù)據(jù)信息的查找與分類。

3.2 影像金字塔

影像金字塔思想主張按照無(wú)人機(jī)傾斜遙感影像變化行為對(duì)所得數(shù)據(jù)信息進(jìn)行排列，由于大級(jí)別檢測(cè)節(jié)點(diǎn)始終存在于小級(jí)別檢測(cè)節(jié)點(diǎn)下端，所以重疊起來(lái)的并行影像特征點(diǎn)總是呈現(xiàn)出金字塔型表現(xiàn)狀態(tài)[26]。由于并行影像特征點(diǎn)具有明顯的獨(dú)立性，所以隨著無(wú)人機(jī)傾斜遙感影像變化行為信息累積量的增大，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的層級(jí)數(shù)量也會(huì)不斷增大。處于初級(jí)狀態(tài)的影像金字塔只能對(duì)一類并行影像特征點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，而處于進(jìn)階狀態(tài)的影像金字塔則可以對(duì)多種類型的并行影像特征點(diǎn)進(jìn)行同步檢測(cè)[27]。影像金字塔升級(jí)形式如圖6所示。

圖6 影像金字塔升級(jí)形式

由圖6可知，進(jìn)階狀態(tài)增加了層級(jí)數(shù)量，相較于初級(jí)狀態(tài)，可同時(shí)對(duì)多類并行影像特征點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，提升了檢測(cè)效率。根據(jù)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的實(shí)施原則，對(duì)影像金字塔結(jié)構(gòu)的作用能力進(jìn)行識(shí)別，在保障多源遙感影像變化行為信息穩(wěn)定并行分布狀態(tài)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)參量指標(biāo)的準(zhǔn)確檢測(cè)。

4 實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集為DOTA大型遙感圖像數(shù)據(jù)集，主要用于航拍圖像的目標(biāo)檢測(cè)。采用UX5型專業(yè)航攝無(wú)人機(jī)為實(shí)驗(yàn)無(wú)人機(jī)，采樣頻率為1 575 MHz，圖像分辨率為640×480PPI，飛機(jī)的飛行姿態(tài)為橫滾roll，飛行高度為80 m。

無(wú)人機(jī)遙感圖像的影像殘差是一項(xiàng)全局性指標(biāo)，由于飛行器設(shè)備的行進(jìn)狀態(tài)并不能時(shí)刻保持穩(wěn)定，故而該指標(biāo)在x軸、y軸、z軸方向上都存在一定數(shù)值水平的分向量。對(duì)于多源遙感影像來(lái)說(shuō)，全局影像殘差指標(biāo)的求解難度較大，因此可以根據(jù)該指標(biāo)在x軸、y軸、z軸方向上數(shù)值分量，推斷全局指標(biāo)數(shù)值的基本變化規(guī)律。具體求解表達(dá)式如下：

I=ix·iy·iz

(5)

式中，I為總殘差指標(biāo)數(shù)值，ix為x軸上殘差指標(biāo)數(shù)值，iy為y軸上殘差指標(biāo)數(shù)值，iz為z軸上殘差指標(biāo)數(shù)值，三者相乘得到總殘差指標(biāo)數(shù)值。無(wú)人機(jī)遙感圖像的影像殘差值指標(biāo)數(shù)值，能夠反映出系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于多源遙感影像變化特征的檢測(cè)精確程度。通常情況下，殘差值指標(biāo)的數(shù)值水平越低，系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于多源遙感影像變化特征的檢測(cè)精確程度也就越高；反之，若殘差值指標(biāo)的數(shù)值水平較高，則表示系統(tǒng)主機(jī)對(duì)于多源遙感影像變化特征的檢測(cè)精確程度也就相對(duì)較低。

本次實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施流程如下：

步驟1：選擇基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用方法；

步驟2：選擇基于改進(jìn)旋轉(zhuǎn)區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)系統(tǒng)作為對(duì)照組應(yīng)用方法；

步驟3：控制無(wú)人機(jī)飛行器，使其在遙感觀測(cè)區(qū)域內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，直至像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)能夠顯示出清晰的影像，記錄影像在各軸數(shù)據(jù)。

步驟4：記錄在實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組檢測(cè)系統(tǒng)的作用下，x軸、y軸、z軸方向上遙感圖像影像殘差指標(biāo)分量的數(shù)值變化情況；

步驟5：對(duì)比所得數(shù)值結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律；

x軸、y軸、z軸方向上遙感圖像影像殘差指標(biāo)分量的具體記錄數(shù)值如表2所示。

表2 遙感圖像的影像殘差分量

根據(jù)表(1)x軸可知：實(shí)驗(yàn)組在x軸方向上的影像殘差指標(biāo)在0.72～0.97之間，對(duì)照組在x軸方向上的影像殘差指標(biāo)在0.73～1.01之間。實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組遙感圖像的影像殘差分量在x軸方向上的差值水平并不明顯，實(shí)驗(yàn)組分量呈現(xiàn)出先增大、再穩(wěn)定的數(shù)值變化狀態(tài)，對(duì)照組分量則始終保持連續(xù)上升的數(shù)值變化狀態(tài)。

根據(jù)表(2)y軸可知：實(shí)驗(yàn)組在y軸方向上的影像殘差指標(biāo)在0.85～0.92之間，對(duì)照組在x軸方向上的影像殘差指標(biāo)在1.13～1.25之間。實(shí)驗(yàn)組遙感圖像的影像殘差分量在y軸方向上保持來(lái)回波動(dòng)的數(shù)值變化狀態(tài)，其極大值0.92 ppi與極小值0.85 ppi之間的數(shù)值差僅為0.07 ppi；對(duì)照組遙感圖像的影像殘差分量在y軸方向上呈現(xiàn)出先增大、再穩(wěn)定的數(shù)值變化狀態(tài)，但其整體均值水平明顯高于實(shí)驗(yàn)組。

根據(jù)表(3)z軸可知：實(shí)驗(yàn)組在z軸方向上的影像殘差指標(biāo)穩(wěn)定在1.10，對(duì)照組在x軸方向上的影像殘差指標(biāo)在2.21～2.33之間。實(shí)驗(yàn)組遙感圖像的影像殘差分量在z軸方向上始終保持相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值狀態(tài)，其均值水平略高于實(shí)驗(yàn)組殘差分量在x軸與y軸方向上的平均數(shù)值；對(duì)照組遙感圖像的影像殘差分量在z軸方向上保持先穩(wěn)定、再不斷上升的數(shù)值變化狀態(tài)，其整體均值水平依然明顯高于實(shí)驗(yàn)組。

以表2中的記錄數(shù)值為基礎(chǔ)，按照公式(5)，對(duì)實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組無(wú)人機(jī)遙感圖像的影像殘差(I)進(jìn)行計(jì)算，具體數(shù)值統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖7所示。

圖7 無(wú)人機(jī)遙感圖像的影像殘差

分析圖7可知，隨著航攝區(qū)域面積的增大，實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組I指標(biāo)都呈現(xiàn)出不斷增大的數(shù)值變化狀態(tài)，但明顯對(duì)照組指標(biāo)的均值水平更高、單位增幅更大。

綜合上述實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可知：隨著基于無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)的應(yīng)用，遙感圖像的影像殘差水平得到了較好控制，在提升多源遙感影像變化特征檢測(cè)精度方面的應(yīng)用能力更強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)的多源遙感影像變化檢測(cè)并行系統(tǒng)，聯(lián)合無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，確定并行運(yùn)作電路、像素點(diǎn)檢測(cè)主機(jī)、HBase存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等多個(gè)硬件應(yīng)用設(shè)備之間的連接行為。又根據(jù)聯(lián)合平差表達(dá)式，求取影像節(jié)點(diǎn)之間的紋理映射關(guān)系。再按照影像特征提取原則，對(duì)影像金字塔的作用形式進(jìn)行完善。隨著這種新型系統(tǒng)的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)遙感圖像的影像殘差值得到了有效控制，符合提升多源遙感影像變化特征檢測(cè)精度的實(shí)際應(yīng)用需求。