電子穩(wěn)像系統(tǒng)主要算法研究.pdf

1、電子穩(wěn)像是新一代的穩(wěn)像方法，它利用計算機圖像處理技術(shù)實現(xiàn)圖像序列的穩(wěn)定。因為具有穩(wěn)像精度高、體積小、重量輕、功耗低以及成本低等優(yōu)點，它在軍事和民用中都有廣泛的應(yīng)用前景。電子穩(wěn)像的關(guān)鍵步驟就是運動估計和運動補償。如何提高運動估計的效率和精度，如何判斷并分離攝像機的場景拍攝和隨機抖動，使運動補償能夠?qū)崟r準(zhǔn)確的穩(wěn)定視頻序列，是目前研究的熱點。另外，如何對穩(wěn)定效果作一個客觀評價，需要制定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 本文分析了電子穩(wěn)像算法的基本原理

2、和主要方法，重點研究了用于電子穩(wěn)像系統(tǒng)的各種運動估計和補償算法，總結(jié)了各算法的應(yīng)用背景。首先，對于處理攝像機平移運動，分析了一些較為典型的塊匹配運動估計算法、灰度位平面匹配算法和基于圖像灰度總體變化信息的投影算法；并提出了一種基于投影法的穩(wěn)像算法：帶運動矢量修正的投影算法(PMCA)。它充分利用了圖像灰度的總體信息，只需利用灰度的行列投影做一次互相關(guān)運算，就可以得到運動參數(shù)值，大大提高了運動估計的速度；另外，通過運動矢量修正措施，防止了

3、補償最開始的錯誤向后續(xù)幀的傳播。實驗結(jié)果表明，該算法可以明顯減輕攝像系統(tǒng)的平移抖動，且能實時跟隨真實掃描場景。其次，對于處理攝像機的旋轉(zhuǎn)和變焦運動，分析了特征匹配算法，提出了一種基于特征點匹配的電子穩(wěn)像算法(FMVA)。該算法提取圖像的特征點(邊緣點)，利用模板匹配的思想，以每一特征點為中心，建立特征窗：同時為了保證估計精度，通過匹配驗證技術(shù)，很好地解決了特征匹配過程中出現(xiàn)的誤匹配問題；補償參數(shù)為當(dāng)前運動矢量與平滑運動矢量之差，補償每一