無人機低空遙感技術發展迅速。目前，無人機云下低空飛行，可獲取高分辨率的數字影像［1-3］。由于飛行平臺相對于地面的線性運動、平臺飛行姿態變化（俯仰、翻滾、偏航），飛機發動機以及活動部件的振動等復雜的運動，相機曝光時間內獲取圖像的過程是個復雜動態的過程，運動導致圖像模糊，降低圖像分辨率，使圖像質量惡化。調制傳遞函數是描述成像分辨率的直接方式，分辨率越高，MTF 受運動模糊的影響就越嚴重［4］。為了消除或者減小運動模糊，一個直接的方法是縮短曝光時間［3］，但縮短曝光時間會引起圖像信噪比降低，圖像的質量就隨之下降。因此，為了補償動態航攝曝光時間內的運動，需要采用實時的像移補償方法。已有的像移補償方法有：機械式像移補償［5-6］、光學式像移補償［7］、電子式像移補償［8］以及圖像恢復像移補償［9］，但無論采用哪種補償方法，準確探測像平面的運動位移矢量（以下簡稱像位移，區別于單幅影像上的運動模糊導致的像移）是采取相應像移補償方法的前提條件。光學聯合變換相關器（ JTC）是空間相機像位移測量常用的硬件裝置，一般通過在相機焦面上安裝高幀頻的輔助面陣圖像傳感器，在相機運動成像時高速采集圖像序列，并利用 JTC 對相繼采集到的兩幅時序圖像進行相關運算，測量互相關峰，達到像移測量的目的［10-14］。JTC 在星載相機位移矢量探測方面具有諸多優勢，包括位移矢量測量精度高、計算速度快等優點，在仿真和地面試驗方面取得了進展，但是該算法的硬件實現系統聯合變換相關器在算法的檢測精度、實時性、光機電的設計方面仍然存在一些問題，與實際應用于星載相機圖像補償系統中尚有差距。

　　傳統聯合變換相關器像位移測量原理如圖 1 所示，將兩幀待測量圖像輸入于同一平面，經過兩次二維傅里葉變換后，即可獲得同時包含了自相關信息和互相關信息的互相關譜圖像。然后采用互相關峰提取算法和質心算法確定其位置，得到參考幀與目標幀圖像之間的相對位移量。