赵智祎，孙婷，李峰 ，辛蕾，鲁啸天，梁亮

1. 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192 2. 中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京 100094 3. 清华大学 电子工程系，北京 100084

1 引言

随着航天技术的发展，星载遥感数据和地球影像数据获取的尺寸更大，内容更加丰富[1]，遥感卫星进入“四高”、“亚米级”时代[2]。未来遥感影像在轨处理拼接、卫星视频的配准等都需要快速处理，但是图像配准的算法通常计算量非常大[3]，在通用计算机上耗时和功耗都比较大，不适合大规模将图像配准算法加载到星载设备上，通用的嵌入式处理器的计算力较难胜任遥感影像的配准算法，因此，亟待一种高效解决高分辨率卫星图像配准的方法[4]。

基于地面工作站的遥感影像配准，可以利用大型计算机批量处理遥感影像，但是需要在轨卫星通过紧缺的卫星通信带宽，将拍摄的影像全部传输到地面，缺点显而易见。基于嵌入式设备的算法通常能够以降低部分性能和减少部分功能的方式，大幅度减少部署算法平台的功耗和体积。

近年随着半导体工艺的日渐成熟，现场可编程逻辑门阵列FPGA的工作频率得到了大幅提升，片上资源更加丰富。FPGA内部是由查找表、逻辑门阵列、块RAM等组成的可编程的集成电路结构，能够做到真正的并行计算[5]。FPGA作为实现精密控制[6]、图像处理、人工智能等领域算法部署的高效能计算平台,越来越受到重视。

ORB算法是一种常用的基于特征点的影像配准算法[7]，基于特征的遥感影像配准算法也常用在遥感影像的道路提取等问题中[8]。……