格雷码位平面和仿射变换在电子稳像中的应用

摘要

电子稳像是一种视频图像序列稳定技术。尤其在军事领域，已经成为有人工操作的武器装备中的一项关键技术。机载成像系统由于受载体姿态变化和震动的影响，图像序列帧间变化过大，造成观察者觉得模糊和不稳定，成为制约空中侦查、瞄准、打击效果评估等功能的瓶颈。 本文对基于格雷码位平面的电子稳像算法进行了研究，这种通过位异或运算的快速运动矢量估计的过程大大减小计算复杂度，同时采用均值滤波的方法来确定各帧的补偿量，实现了图像序列帧间的平滑衔接。这种方法实时性较好，且易于硬件实现。 相对于平移模型，六参数的仿射模型在描述帧间几何形变上有着更高的精度。本文提出了一种基于仿射模型的电子稳像算法。运动估计过程中的采用仿射变换获取运动参数，与基于块匹配方法相比，定位更加准确，对帧间的旋转缩放形变的适应性更强，鲁棒性更高。 在本文最后对实际拍摄的图像序列进行了稳像处理实验，使用基于格雷码位平面和仿射模型的稳像算法对图像序列进行稳像，对稳像效果进行评价，分析得出两种算法的优缺点和适用范围。