38、广域持续机载视频：架构与挑战

广域持续机载视频：架构与挑战

1. 引言

广域运动图像（WAMI）在城市和区域场景活动分析中具有重要应用价值。视角变化会在短时间内引起建筑结构外观和姿态的改变，这种现象在费城序列的四个区域中可见，且需将相关研究拓展到 WAMI 领域，以支持更广泛的场景分析。本文旨在介绍使用稳定移动相机阵列的广域成像整体架构，阐述新出现的机遇及相关挑战。

2. 时空反射率变化

广域运动图像系统的性能受众多影响图像特征的因素制约，以下是一些较为重要的因素：
|影响因素|详情|
| ---- | ---- |
|相机阵列相关|相机数量、相对姿态、镜头光学和视场（FOV）、多相机校准|
|图像处理相关|辐射平衡、地理配准、拼接、帧率|
|目标与环境相关|目标大小、速度、杂波、天气、太阳角度|
|系统参数相关|通道和模态数量（颜色、红外等）、平台高度、GPS 精度、惯性测量单元（IMU）精度、机载数据存储、下行链路带宽、地面处理系统属性|

辐射平衡和几何配准对于生成高质量的 WAMI 拼接图像至关重要。几何配准和辐射平衡问题会在多相机图像拼接的重叠区域产生接缝，这些图像质量缺陷会对下游的图像处理和场景分析模块（如特征提取、特征跟踪、深度重建和目标识别）产生不利影响。

传感器行为和场景在短时间内的变化可通过测量相机间地理配准和辐射精度的时空变化来表征。配准和稳定问题、显著的视差变化、视角和光照变化等因素会导致场景质量随时间突然改变。

我们使用 Wasserstein 距离（在某些条件下等同于地球移动距离（EMD））来测量强度直方图分布的时空变异性。帧间差异可通过像素级梯度变化、区域级直