船載穩(wěn)像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)今視頻監(jiān)控技術(shù)快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了在銀行、商場、公安等一些傳統(tǒng)應(yīng)用場景保持著持續(xù)發(fā)展的趨勢以外，移動載具（機(jī)載、車載、船載等）上的安防需求也呈現(xiàn)了強(qiáng)烈增長的趨勢。由于移動載體會顛簸晃動，因此需要將攝像機(jī)安裝在特定的穩(wěn)像系統(tǒng)中以保證攝像機(jī)視軸的穩(wěn)定性。常用的穩(wěn)像技術(shù)有云臺穩(wěn)像、光學(xué)穩(wěn)像以及電子穩(wěn)像。采用以上三種或兩種穩(wěn)像方案的組合穩(wěn)像技術(shù)也是穩(wěn)像領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文組合使用云臺穩(wěn)像以及電子穩(wěn)像技術(shù)的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)

2、了組合船載穩(wěn)像系統(tǒng)，論文主要工作和取得的成果如下：
　?。?）分析了船載穩(wěn)像系統(tǒng)的功能，介紹穩(wěn)像技術(shù)、慣性傳感器的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)以及電子穩(wěn)像技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基本流程。
　?。?）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)船載穩(wěn)像的云臺穩(wěn)像模塊需要的硬件系統(tǒng)，包括微處理器、多個串行接口、慣性傳感器以及電源模塊。
　?。?）針對穩(wěn)像云臺的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)云臺穩(wěn)像模塊的總體控制架構(gòu)。構(gòu)建并仿真實(shí)現(xiàn)基于加速度計(jì)與陀螺儀的卡爾曼濾波模型。提出一種優(yōu)化的PID算法作為系統(tǒng)的反饋

3、控制器，并提出限制最大加速度的方案抑制步進(jìn)電機(jī)失步問題，實(shí)現(xiàn)了云臺穩(wěn)像的整體模塊。
　?。?）分析了基于塊匹配的電子穩(wěn)像方案的特點(diǎn)與原理。實(shí)現(xiàn)了基于SAD匹配準(zhǔn)則以及全搜索策略的運(yùn)動矢量估計(jì)方法。提出一種以保證穩(wěn)定性為前提的補(bǔ)全圖像的方案，并將PSNR以及差值圖像作為評價穩(wěn)定度的標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）討論本文采用開發(fā)平臺的特點(diǎn)。在云臺穩(wěn)像模塊中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了卡爾曼濾波、PID反饋控制，列舉分析了云臺穩(wěn)像的性能參數(shù)。詳細(xì)敘述了電子穩(wěn)像