電子穩(wěn)像算法研究及嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、電子穩(wěn)像技術是近些年來隨著圖像處理技術的發(fā)展而新興起來的一種將電子、計算機和圖像處理技術相融合的穩(wěn)像方法。傳統(tǒng)的電子穩(wěn)像系統(tǒng)基于“攝像機--圖像采集卡--計算機”模式,圖像檢測和匹配算法全部由計算機完成,然而計算機屬于單指令周期的串行處理數(shù)據方式難以滿足穩(wěn)像處理速度要求,且系統(tǒng)所占體積較大,難以滿足某些特殊場合對處理系統(tǒng)的體積要求。
　　 本文針對傳統(tǒng)電子穩(wěn)像系統(tǒng)所存在的問題,分別基于ARM和FPGA平臺建立了包含高速視頻采集模

2、塊、圖像預處理模塊、運動估計模塊和圖像輸出模塊等部份的嵌入式電子穩(wěn)像系統(tǒng)。針對固定場景和運動場景中的不同,提出了適用于各自具體情況下的運動估計算法。文章主要包含以下研究內容。
　　 針對ARM和FPGA穩(wěn)像平臺的設計,分析了各自的設計特點,并針對系統(tǒng)給出了總體設計方法和流程。
　　 分析了電子穩(wěn)像算法的基本原理,針對固定場景和運動場景兩種情況提出了不同的運動估計算法,針對攝像機帶有明顯掃描運動的情況進行Kalman濾波校

3、正,分離出攝像機掃描運動和抖動噪聲,得到最終用于補償?shù)倪\動矢量。
　　 設計并實現(xiàn)了基于ARM和FPGA的穩(wěn)像系統(tǒng),具體針對ARM穩(wěn)像系統(tǒng)在采集和算法實現(xiàn)方面的優(yōu)化以及FPGA穩(wěn)像系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設計體系的實現(xiàn)進行了詳細的闡述。
　　 研究解決了建立基于FPGA的嵌入式電子穩(wěn)像系統(tǒng)的關鍵技術難題。研究結果表明,基于ARM的電子穩(wěn)像系統(tǒng)具有成本低、功耗小等特點?；贔PGA的電子穩(wěn)像系統(tǒng)能夠很好的完成實時視頻圖像采集、全局運