基于多分辨率灰度投影的電子穩(wěn)像算法研究.pdf

1、礦井車載攝像系統(tǒng)在成像過程中極易受到外部環(huán)境和載體振動的影響，使得獲取的視頻圖像序列不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定的視頻極大的影響了礦區(qū)的安全生產(chǎn)、后續(xù)的圖像處理（如目標(biāo)檢測和跟蹤等）、事故后的報布情況以及及時報警和聯(lián)動處理等，因此，提高圖像的穩(wěn)定性對于礦區(qū)安全高效生產(chǎn)具有重要意義。
　　電子穩(wěn)像技術(shù)通過圖像處理的方法達(dá)到對視頻進(jìn)行穩(wěn)定的目的，由于其具有精確度高、體積小等優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用，但目前仍未有一種通用的電子穩(wěn)像算法。本文通過對電子

2、穩(wěn)像技術(shù)中運動估計、運動濾波以及運動補償這三個模塊的主流實現(xiàn)算法進(jìn)行分析研究后，在灰度投影算法的基礎(chǔ)上，提出了適合礦井車載系統(tǒng)的電子穩(wěn)像算法。本文研究內(nèi)容如下：
　　運動估計階段，針對灰度投影算法在處理對比度低、含有前景運動物體的圖像不佳的問題，本文提出了一種基于多分辨灰度投影的運動估計方法。該算法首先通過直方圖均衡化對圖像進(jìn)行預(yù)處理，減小圖像灰度值單一對比度差對算法的影響，然后通過多分辨率分層及基于二分查找法的搜索方法減小計算量

3、的同時，又通過分塊統(tǒng)計最多樣本法解決了局部運動物體對全局運動矢量影響的問題。
　　運動濾波和運動補償階段，針對傳統(tǒng)粒子濾波計算量大、耗時長的缺點，本文提出了基于估計窗實時粒子濾波的運動濾波算法，該算法通過引入估計窗的概念，首先將粒子集劃分為與窗口內(nèi)觀測值個數(shù)相同的子集，每個子集內(nèi)粒子數(shù)由權(quán)值確定，然后對每一個粒子子集進(jìn)行粒子濾波運算，最后將獲取的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理獲得最終的估計。對于濾波后獲取的運動參數(shù)，通過改進(jìn)的自適應(yīng)相鄰幀方法實