無人機高清視頻電子穩(wěn)像算法研究.pdf

1、近年來，無人機以其部署快速靈活、多任務屬性以及高性價比等特點逐漸成為各國的研究熱點。無人機應用廣泛，在民用及軍用領域均發(fā)揮著重要的作用。視頻監(jiān)控在無人機完成對地實時觀測等任務中是不可或缺的。無人機飛行過程中存在著隨機晃動、機身抖動和動作突變等因素會造成所獲取的視頻圖像出現(xiàn)模糊、突變等不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴重影響了視頻監(jiān)控的效果。當前，高清視頻已十分普遍，具有高分辨率和監(jiān)控范圍廣等特點。因此，使用電子穩(wěn)像技術來進行高清圖像的穩(wěn)定，在無人機視頻監(jiān)控

2、領域有著較好的應用前景。
　　本文針對無人機視頻監(jiān)控中的電子穩(wěn)像技術開展了相關研究工作，主要包括運動矢量估計與提取、運動矢量濾波和運動矢量補償?shù)热齻€部分。綜合運用灰度投影匹配法和圓周投影匹配法對無人機視頻圖像的平移運動和旋轉運動進行運動估計，提取幀間運動矢量。根據(jù)無人機視頻圖像的特點，對基于Kalman濾波器的Sage-Husa自適應濾波器進行了改進，將成像載荷的主動運動和隨機抖動區(qū)分出來。通過濾波消除隨機抖動產(chǎn)生的幀內模糊，獲得

3、更為有效的運動矢量。對多矢量平均算法進行了進一步的改進，利用改進算法對幀間運動矢量做出補償。該算法在改進后，當視頻圖像出現(xiàn)噪聲或幀間光照、灰度、對比度變化較大的情況下仍具有良好的補償效果。在對以上算法進行仿真驗證基礎上，基于DSP技術，開展了嵌入式系統(tǒng)軟件設計工作。基于TI公司的高速DM6467片上系統(tǒng)，對Linux系統(tǒng)進行了移植，運用達芬奇技術和高清視頻編解碼技術，并對上述算法進行優(yōu)化，降低了算法復雜度，使其能夠在該系統(tǒng)上對無人機監(jiān)控