多光谱图像是相机对同一对象通过可调谐滤波器采集到的多个光谱波段的图像,它相较普通图像,包含有更多的物理信息,非常适合在科学研究中使用,因此,在农业生产、矿产勘查、空间探索等多个领域有广泛的应用。本文针对多光谱图像采集控制及数据处理,开展如下工作:1.为了解决在使用无人机进行多光谱图像采集时易受到外界干扰的问题,提出了通过云台阻隔无人机的扰动,并使用Firefly-RK3288 Reload ARM开发板作为实验平台,实验通过后将软件移植到定制控制板上的解决方案。为了使服务器可以控制云台并获知云台的实时状态,设计实现了与服务器通过SOCKET通信的数据格式。编写I2C的驱动程序,使得ARM板可以通过I2C接口获取到MPU6050传感器中的数据。由于采集到的加速度与角速度数据有噪声,故使用Mahony互补滤波算法,将两部分数据融合,得到更准确的云台姿态数据。但是由于YAW角无法通过加速度计来修正,提出了改进的Mahony算法,根据YAW角的特点来修正其积分漂移,实验表明改进的Mahony算法可以有效的抑制YAW角的误差。使用增量型串级PID算法通过PWM与GPIO接口对电机进行控制,相比单环的PID,它可以提高系统的控制质量。2.针对多光谱图像体积较大,传输时间过长的问题,提出了使用FPGA开发板作为实验平台对多光谱图像无损压缩,测试通过后将程序移植到定制板上的方案。为了解决服务器与FPGA开发板之间的USB通信问题,设计实现了USB芯片的固件程序和驱动程序,并对其进行测试,实验表明两者可以正确、高效的传输数据。对DDR2的IP控制器进行封装,使得在读写数据时,可以更加方便、快捷。根据多光谱图像具有谱间相关性和空间相关性的特点,提出了改进的JPEG-LS算法,使用可逆分量变换与JPEG-LS相结合的方式来消除多光谱图像的谱间冗余与空间冗余,有效减小了多光谱图像的体积。3.对云台控制模块与图像处理模块进行测试。测试表明三轴云台可以在较短的时间内完成对干扰的抑制,增强了系统稳定性。图像处理模块可以高质量的完成多光谱图像的无损压缩,相比JPEG2000,压缩比更高,并且花费的时间更少。