機(jī)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(jī)載視頻更是在安防、軍事等各個(gè)領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的興起，視頻監(jiān)控將會(huì)在智能家居和智能汽車中進(jìn)一步得到發(fā)展，這也對(duì)視頻的質(zhì)量以及實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。在汽車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)顛簸，此時(shí)行車記錄儀所采集到的視頻會(huì)存在隨機(jī)抖動(dòng)。本文旨在研究機(jī)載視頻數(shù)字穩(wěn)像的方法，以期消除視頻序列中的隨機(jī)抖動(dòng)。
　　本文首先介紹了數(shù)字穩(wěn)像技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和

2、研究現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)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(jìn)行了分析，簡(jiǎn)要的介紹了運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕驹砗统Ｓ梅椒ā?br>　　針對(duì)在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用的數(shù)字穩(wěn)像算法——子塊匹配法，本文對(duì)全搜索、三步搜索、菱形搜索以及自適應(yīng)十字模板搜索四種塊匹配搜索策略進(jìn)行了研究，根據(jù)搜索速度和穩(wěn)像效果對(duì)四種搜索策略進(jìn)行了綜合評(píng)估。由于子塊匹配法在視頻序列間運(yùn)動(dòng)偏移較大時(shí)實(shí)時(shí)性不夠好，本文對(duì)灰度投影算法進(jìn)行了深入研究，并對(duì)傳統(tǒng)的灰度投影算法

3、做出了三點(diǎn)改進(jìn)：(1)在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)之前先通過(guò)圖像預(yù)處理來(lái)增強(qiáng)圖像灰度對(duì)比度、豐富圖像細(xì)節(jié)，這解決了灰度投影受限于灰度變化不明顯的問(wèn)題；(2)提出子區(qū)域矢量分離算法，通過(guò)將圖像中存在的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和灰度值比較單一的子區(qū)域去除，使得獲取的全局運(yùn)動(dòng)矢量更加精確；(3)提出了自適應(yīng)單向搜索策略，該策略通過(guò)分析相關(guān)曲線的數(shù)學(xué)特性，對(duì)搜索方向自動(dòng)判定后進(jìn)行不同步長(zhǎng)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(jī)載視頻的實(shí)時(shí)性。

4、最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真說(shuō)明了通過(guò)三點(diǎn)改進(jìn)，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(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分對(duì)常用的一些方式進(jìn)行了分析。為了保留機(jī)載視頻運(yùn)動(dòng)中的正常掃描運(yùn)動(dòng)，本文對(duì)最小二乘曲線擬合法、均值濾波法以及卡爾曼濾波法進(jìn)行了研究，由于卡爾曼濾波法每次重復(fù)迭代時(shí)只需要知道上一時(shí)刻的后驗(yàn)估計(jì)值和后驗(yàn)估計(jì)協(xié)方差即可，運(yùn)算效率很高，很適合對(duì)實(shí)時(shí)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(yùn)動(dòng)矢量的濾波方法。