电子稳像技术算法研究(2)

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4.1.2 直方图均衡 20

4.2 运动估计算法 22

4.2.1 图像块匹配法 23

4.2.2 图像特征匹配法 24

4.2.3 图像灰度投影法 30

结论 31

致谢 32

1 绪论

随着计算机技术和大规模集成电路的飞速发展，计算机处理图像的能力迅速提高，稳像技术已经逐步转移到使用电脑的电子稳像技术。电子稳像是新一代的稳像的方法，它具有精度高，采用数字信号处理技术来实现实时，动态稳像。电子稳像技术集合电子，计算机，数字信号处理技术为一体的新一代图像序列稳定技术。

稳像的目的[2 ]是为了处理运动载体上的摄像机的抖动，以获得更好的视图效果。早期的方法是稳定的相机本身，现在可以通过处理采集的图像，可以得到稳定的显示在监视器上的图像。稳像技术主要用于军事和民用方面的测绘设备，恶劣的军事战斗环境,对系统的抗干扰能力和稳定性要求很高,车载图像跟踪系统目标多样化,既要能跟踪地面目标,又要能跟踪空中目标,而且作战环境多样化,包括丛林、沙摸、山区等。载体的运动导致了车载图像序列的不稳定,尤其当路面颇簸不平造成车体振动剧烈,或是采用长焦距、高分辨力的摄像系统时,图像序列晃动量较大,易使观察者产生疲劳,从而导致误判和漏判,极大地影响了目标跟踪的精度。在航载和舰载图像跟踪系统[1 ]中,支撑摄像机平台的展动会引起图像画面的抖动,令观察者视觉疲劳,从而产生漏警和虚警,因此必须对图像序列进行稳定.电子稳像技术具有实时性强、体积小巧等优点,从而得以广泛应用,国外在该领域的研究已有近20年的历史,而国内起步相对较晚.

随着计算机技术和大规模集成电路的迅猛发展，计算机及各种图像处理芯片对图像数据的处理能力迅速增加，稳像技术已经逐渐转移到利用计算机的硬件和软件的研究，并且电子稳像技术研究逐步被应用到当前的各种工程技术和日常的生活。电子稳像技术是集电子，计算机，数字信号处理技术为一体的新一代图像序列实现稳像的技术，该技术具有精度高，采用数字信号处理技术来实现实时，动态稳像。由于电子稳像技术，实时性和精度高，体积小等优点，可广泛应用于各种场合。在实际应用中各种电子稳像技术，高性能图形处理芯片得以实现，它具有更多的优点。

本论文课题主要研究工作概括如下:

(l)分析研究国内外相关资料，讨论了电子稳像的基本原理和有关应用，说明了稳像技术研究的必要性；

(2)列举及分析比较几种常见的稳像方法,深入了解各种稳像技术在实际中的应用；

(3)研究并运用图像预处理方法，对原始单帧图像进行去除噪声、滤波及图像增强等预处理，消除或减少图像中的噪声及杂波，用来提高图像的质量和信噪比,为后面的视频稳像处理提供更便于处理的图像；

(4)着重分析和研究图像的电子稳像算法，深入了解几种主要的电子稳像方法,并分析它们的优缺点。

2 稳像技术

2.1 稳像技术概述

无论是车载，机载或舰载，弹载的摄像装置，或手持式成像装置，成像在运动过程中，由于抖动的载体使成像抖动造成的影像模糊，并且使得观察者由于目标在生成图像中空间位置的不停剧烈变化极易产生视疲劳。在这种情况下，它是很难以获得清晰和稳定的图像序列。因此，在瞄准,侦查或者跟踪情况下要进行视频防抖动处理，这种视频防抖动技术就叫稳像技术。