機載視頻數(shù)字穩(wěn)像方法的研究.pdf

1、視頻圖像作為重要的信息傳播媒介在人們的生活中扮演著重要的角色，而機載視頻更是在安防、軍事等各個領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的興起，視頻監(jiān)控將會在智能家居和智能汽車中進一步得到發(fā)展，這也對視頻的質(zhì)量以及實時性提出了更高的要求。在汽車運動的過程中不可避免的會出現(xiàn)顛簸，此時行車記錄儀所采集到的視頻會存在隨機抖動。本文旨在研究機載視頻數(shù)字穩(wěn)像的方法，以期消除視頻序列中的隨機抖動。
　　本文首先介紹了數(shù)字穩(wěn)像技術(shù)的發(fā)展過程和

2、研究現(xiàn)狀，同時對數(shù)字穩(wěn)像的方法、穩(wěn)像系統(tǒng)的組成以及視頻去抖的模型進行了分析，簡要的介紹了運動估計和運動補償?shù)幕驹砗统Ｓ梅椒ā?br>　　針對在實際中得到廣泛應用的數(shù)字穩(wěn)像算法——子塊匹配法，本文對全搜索、三步搜索、菱形搜索以及自適應十字模板搜索四種塊匹配搜索策略進行了研究，根據(jù)搜索速度和穩(wěn)像效果對四種搜索策略進行了綜合評估。由于子塊匹配法在視頻序列間運動偏移較大時實時性不夠好，本文對灰度投影算法進行了深入研究，并對傳統(tǒng)的灰度投影算法

3、做出了三點改進：(1)在進行運動矢量估計之前先通過圖像預處理來增強圖像灰度對比度、豐富圖像細節(jié)，這解決了灰度投影受限于灰度變化不明顯的問題；(2)提出子區(qū)域矢量分離算法，通過將圖像中存在的運動目標和灰度值比較單一的子區(qū)域去除，使得獲取的全局運動矢量更加精確；(3)提出了自適應單向搜索策略，該策略通過分析相關(guān)曲線的數(shù)學特性，對搜索方向自動判定后進行不同步長的單向搜索，該搜索策略相較于全搜索效率得到了很大的提升，更加有利于機載視頻的實時性。

4、最終通過實驗仿真說明了通過三點改進，提高了灰度投影算法的穩(wěn)像效果和搜索速度。
　　本文在最后的運動補償部分對常用的一些方式進行了分析。為了保留機載視頻運動中的正常掃描運動，本文對最小二乘曲線擬合法、均值濾波法以及卡爾曼濾波法進行了研究，由于卡爾曼濾波法每次重復迭代時只需要知道上一時刻的后驗估計值和后驗估計協(xié)方差即可，運算效率很高，很適合對實時性有較高要求的數(shù)字穩(wěn)像系統(tǒng)。因此，本文采用了卡爾曼濾波作為全局運動矢量的濾波方法。