穩(wěn)像系統(tǒng)中全局運(yùn)動(dòng)檢測算法的研究.pdf

1、隨著數(shù)字圖像設(shè)備的快速發(fā)展，清晰穩(wěn)定的視頻是人們一直所追求的，但是由于應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜，視頻中不可避免的存在抖動(dòng)，導(dǎo)致視頻圖像不穩(wěn)定、模糊，容易造成視覺疲勞以及給視頻后續(xù)處理帶來困難。電子穩(wěn)像是基于計(jì)算機(jī)與圖像處理技術(shù)相結(jié)合的視頻防抖技術(shù)，廣泛的應(yīng)用于軍事偵察系統(tǒng)、軍用火控系統(tǒng)、民用航空系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及手持?jǐn)z像系統(tǒng)等領(lǐng)域，是運(yùn)動(dòng)平臺(tái)視覺系統(tǒng)不可缺少的一類視頻增強(qiáng)技術(shù)。本文在閱讀大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對于穩(wěn)像技術(shù)中一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式提

2、出了改進(jìn)算法。本文的研究內(nèi)容主要?dú)w結(jié)如下：
　　1.本文首先介紹了國內(nèi)外穩(wěn)像技術(shù)的現(xiàn)狀，針對于目前穩(wěn)像中所存在的問題進(jìn)行了分析；闡述了電子穩(wěn)像的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及圖像運(yùn)動(dòng)模型；然后針對穩(wěn)像系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊，介紹了常用的塊匹配、灰度投影、相位相關(guān)以及基于圖像特征運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，對其從實(shí)時(shí)性和應(yīng)用場合等方面進(jìn)行了介紹和比較；同時(shí)針對于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊對現(xiàn)有濾波技術(shù)和補(bǔ)償方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真和深入討論，并給出了穩(wěn)像性能

3、的評價(jià)準(zhǔn)則。
　　2.在第三章中主要針對視頻序列中的前景干擾問題進(jìn)行了深入的分析。首先介紹了幾種常用的特征提取算法，并進(jìn)行了應(yīng)用性以及實(shí)時(shí)性的分析，最終選用SURF特征提取算法；接著對于得到的匹配特征點(diǎn)進(jìn)行有效性檢驗(yàn)，提出了一種優(yōu)于常用的RANSAC算法的改進(jìn)的空間距離準(zhǔn)則，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性以及實(shí)時(shí)性；針對于圖像中的前景干擾提出一種融合改進(jìn)的空間距離準(zhǔn)則和前景分割GME-DCFD(Global Motion Est

4、imation Based on Distance Criteria and Foreground Detection)的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，改進(jìn)距離準(zhǔn)則結(jié)合幀間差分除去局部運(yùn)動(dòng)目標(biāo)上特征點(diǎn)的干擾，只取背景特征帶入仿射模型求取全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)以提高視頻穩(wěn)像效果，并在不同的運(yùn)動(dòng)場景下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的魯棒性與實(shí)時(shí)性，結(jié)果表明該算法能很好的抑制局部目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響，輸出穩(wěn)定的視頻序列。
　　3.第四章中主要研究了在視頻抖動(dòng)中存在景深時(shí)的穩(wěn)