發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 08:10

　　隨著智能監(jiān)控,軍事偵察系統(tǒng)和私人相機(jī)等實(shí)時(shí)電子攝像的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)穩(wěn)定可靠的視頻需求正在迅速的增長(zhǎng)。然而在實(shí)際拍攝過程中,攝像機(jī)會(huì)受到人為或外界環(huán)境的干擾,使得拍攝的視頻中包含隨機(jī)抖動(dòng),不利于視頻信息的進(jìn)一步處理。電子穩(wěn)像技術(shù)就是為了去除視頻序列中的干擾,以獲得視覺良好的穩(wěn)定視頻。本文首先對(duì)近幾年穩(wěn)像技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究,通過比較常用方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用領(lǐng)域,選擇仿射變換作為攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)模型,然后將聚類思想應(yīng)用到剔除誤匹配點(diǎn)對(duì)算法中,并利用實(shí)時(shí)性較好的卡爾曼濾波,在去除抖動(dòng)分量的同時(shí)保留了攝像機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方式。論文主要在運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)濾波上做出了如下改進(jìn)。針對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì),本文首先采用SURF結(jié)合KLT算法對(duì)相鄰幀圖像進(jìn)行特征匹配,并計(jì)算匹配點(diǎn)對(duì)之間的運(yùn)動(dòng)矢量,根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量建立二維特征空間。為了減少聚類的迭代次數(shù),利用改進(jìn)的K-means算法對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行聚類分組,其中包含運(yùn)動(dòng)矢量最多的一組,擁有全局運(yùn)動(dòng)的概率最高。最后,采用樣本一致性算法和級(jí)聯(lián)仿射變換修正幀間的運(yùn)動(dòng)參數(shù),剔除了因誤匹配點(diǎn)對(duì)造成的局部運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)了不同攝像場(chǎng)景下計(jì)算運(yùn)動(dòng)估計(jì)的適應(yīng)性。針對(duì)運(yùn)動(dòng)濾波,本文在傳統(tǒng)卡爾曼濾波的分析中設(shè)計(jì)出... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖像變換之間的關(guān)系

運(yùn)動(dòng)濾波，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。其中運(yùn)動(dòng)估計(jì)是電子穩(wěn)像的主導(dǎo)環(huán)節(jié)，運(yùn)計(jì)算結(jié)果將決定后續(xù)的去抖操作[31]。.1 運(yùn)動(dòng)估計(jì)的基本原理攝像機(jī)系統(tǒng)采集到視頻后，在預(yù)處理階段將視頻轉(zhuǎn)換成連續(xù)的幀序列， t 1幀稱為參考幀，第t幀稱為當(dāng)前幀。如圖 2.5(b)所示，在攝像機(jī)不包動(dòng)(有意運(yùn)動(dòng))的時(shí)候，由于攝像機(jī)引入了抖動(dòng)造成視頻序列中的像素點(diǎn)發(fā)，參考幀中的 a 點(diǎn)在當(dāng)前幀中挪動(dòng)到了 b 點(diǎn)，此時(shí)當(dāng)前幀相對(duì)于參考幀下挪動(dòng)了兩個(gè)像素單位，運(yùn)動(dòng)估計(jì)的目的就是要計(jì)算相鄰幀之間的運(yùn)動(dòng)矢過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償反向移動(dòng)像素[32]，使得 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)重合，獲得穩(wěn)像效果。圖 ，在攝像機(jī)存在掃描運(yùn)動(dòng)的情況下，參考幀中的 a 點(diǎn)會(huì)首先移動(dòng)到 c 點(diǎn)，攝像機(jī)的抖動(dòng) c 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)矢量應(yīng)該是 c 點(diǎn)到 b 點(diǎn)(向右像素，向下移動(dòng)兩個(gè)像素)。因此為了獲得準(zhǔn)確的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)，在后續(xù)加上運(yùn)動(dòng)濾波來分離攝像機(jī)的掃描運(yùn)動(dòng)和抖動(dòng)分量。

13配法法的基本原理是在參考幀中選一點(diǎn)( x , y )，以它為中心建立塊在晃動(dòng)，那么當(dāng)前幀里的塊 A 與參考幀里的塊 A 重合，當(dāng)攝，在當(dāng)前幀( M + 2 Δm ) × ( N + 2 ΔN )的尋找范圍中尋找出與塊 B，此時(shí)運(yùn)動(dòng)矢量為塊 B 與塊 A 的相對(duì)挪動(dòng)位移，其中 Δ m和平和垂直方向上的最大運(yùn)動(dòng)矢量[34]，如圖 2.7 所示。塊匹配法小、搜索窗口的大小、尋找匹配塊的策略都有關(guān)系，匹配策的處理速度，而匹配塊的大小和搜索窗口的大小決定匹配精度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子穩(wěn)像中的參考幀選擇策略[J]. 黃文娟,王敬東,薛重飛,王崟.  紅外技術(shù). 2016(02)
[2]電子穩(wěn)像中穩(wěn)像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J]. 黃晨,王建軍,高昕,丁晟.  激光與紅外. 2013(05)
[3]電子穩(wěn)像算法精度評(píng)價(jià)方法研究[J]. 呂高杰,張國(guó)華,車宏.  電光與控制. 2011(03)
[4]電子穩(wěn)像技術(shù)綜述[J]. 王志民,徐曉剛.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]視頻抖動(dòng)矯正系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)濾波[J]. 孟龍,林行剛,王貴錦,徐理東,付方文.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)

博士論文
[1]機(jī)載電子穩(wěn)像技術(shù)研究[D]. 鐘平.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2004



本文編號(hào)：3372414