提出了一种基于角点匹配的电子稳像算法。分析了Harris角点检测的原理。获得角点后，根据相邻帧对应角点的坐标分布，建立当前帧与参考帧的映射关系，并运用仿射变换模型，以最小二乘解的形式获得帧间全局运动估计矢量。最后，采用Kalman滤波器对运动估计矢量作低通滤波，平滑运动参数，获得运动补偿矢量，实现视频序列的实时稳像。实验表明该算法较好地去除了视频序列的高频抖动，同时保留了摄像机的主动运动，稳像后视频序列的峰值信噪比明显提高。
Harris角点 Kalman滤波 全局运动估计 电子稳像 Harris corners Kalman filter global motion estimation electronic image stabilization
1 装甲兵工程学院 控制工程系 北京 100072
2 中国人民解放军61135部队 北京 102211
提出用粒子滤波器来实现视频序列的稳像,解决了视频序列的帧间不稳定问题。提出的稳像算法从视频图像中提取角点特征,建立当前帧与参考帧之间的映射关系,然后根据仿射变换模型求取最小二乘解来获得帧间的全局运动参数,最后利用粒子滤波平滑运动参数,实现帧间的实时运动补偿。对包含80帧场景的视频序列进行了实验,稳像后视频序列的平均峰值信噪比比稳像前提高了24.88,同时稳像精度＜1 pixel,处理时间＜30 ms。实验结果表明,本文算法能有效地改善图像质量,在去除高频抖动的同时能较好地保留摄像机的主动运动,稳像效果良好。
粒子滤波 角点检测 全局运动估计 电子稳像 particle filter corner detection global motion estimation digital image stabilization
对Kalman滤波算法、均值滤波算法、高斯算法、曲线拟合算法、阻尼系数算法进行了比较和分析。采用Laplacian位面法得到多个抖动视频的运动估计向量作为运动补偿对象, 对上述算法进行验证, 为电子稳像应用中运动补偿算法的选取提供了参考依据。结果表明, 阻尼系数算法除了系数不能自动调整以外, 补偿效果较好。最后针对阻尼系数算法的不足, 提出了一种改进的自适应阻尼系数运动补偿算法, 该算法相对于改进前具有更强的稳健性和更好的补偿效果。
电子稳像 运动补偿 Laplacian位面法 自适应阻尼系数
中国人民解放军装甲兵工程学院控制工程系，北京 100072
提出了一种新的基于霍夫变换和相位相关的电子稳像算法。首先根据1D相位相关技术，通过搜索角度脊来得到旋转参数；将待处理图像去旋转后，再采用2D相位相关来得到平移参数；在建立参数运动模型的基础上，通过自适应均值滤波确定各帧修正矢量。提出的方法可以充分利用FFT的高效运算，实验结果表明采用本方法能准确有效地处理具有旋转和平移的电子稳像问题。
霍夫变换 相位相关 电子稳像 角度脊 hough transform phase-correlation electronic image stabilization angle ridge
中国人民解放军装甲兵工程学院控制工程系, 北京 100072
提出一种稳健的两阶段层次匹配稳像算法, 在频域结合相位相关和谱对消技术对抖动图像序列间的平移和旋转矢量获得亚像素估计精度。算法第一阶段首先在对数极坐标表示下, 利用相位相关法得到图像帧间的旋转角度和整数像素平移参数; 算法第二阶段运用谱对消技术确定亚像素平移参数。在建立参数运动模型的基础上,通过自适应均值滤波确定各帧修正矢量。实验结果表明, 该方法具有亚像素级的稳像精度。
数字稳像 相位相关 谱对消 亚像素
