结合SURF的数字稳像技术.pdf

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1、第26卷第2期计算机辅助设计与图形学学报Vo1．26NO．22014年2月JournalofComputer—AidedDesign&ComputerGraphicsFeb．2Ol4结合SURF的数字稳像技术初守艳，席志红(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001)(ehushouyan@hrbeu．edu．cn)摘要：为了快速准确地稳定视频图像，提出以加速鲁棒特征(SURF)为基础的数字稳像技术．首先针对SURF不适合实时应用的缺陷，根据实际需要和图像尺寸选择皇后模板抽样或者熵值预判来减少建立特征描述子的时间；其次采用基于向量内积的最近邻和次近邻距离比率的方法确定粗匹配结果，并根据

2、特征点本身性质提出级联滤波算法，进一步去除局部匹配点对；最后采用迭代最小二乘法和仿射参数模型求解全局参数并进行反向补偿，得到稳定的视频图像．实验结果表明，该技术能达到有效稳定视频图像的目的，与原SURF算法相比运算时间有极大地提高．关键词：数字稳像技术；加速鲁棒特征；皇后模板；迭代最小二乘法中图法分类号：TN911．73DigitalImageStabilizationBasedonSURFChuShouyanandXiZhihong(InformationandCommunicationEngineeringDepartment，HarbinEngineeringUniversity，Har

3、bin150001)Abstract：Inordertostabilizethevideoimagesquicklyandaccurately，thedigitalimagestabilizationtechnologybasedonspeed—uprobustfeaturesisproposed．Firstly，undertheactualrequirementsandtheimagesizestoselectthequeenpatternorlocalentropyvaluesasthepre—selectionoperation，whichcanreducethetimeofbuildi

4、ngfeaturedescriptors．Secondly，usingthedistanceratioofthevectorinnerproductfromtheclosestneighbortothesecond—closestneighbor，todeterminethecoarsematchset，andthenremovingthemismatchesbythecascadefeaturefilters．Finally，boththeiterativeleastsquaresmethodandaffinemodelareusedtosolvetheoptimalglobalmotion

5、parametersandcompensatethecurrentimage，andthenobtainstablevideoimages．Thesimulationresultsshowthattheeffectivenessofthestabilizationalgorithm，andthecomputationtimeisgreatlyimprovedcomparedtothetraditionalSURFalgorithm．Keywords：digitalimagestabilization；speed—uprobustfeatures；queenpattern；iterativele

6、astsquares无论手持、车载、机载或者室外监控等摄像平块匹配法由于基于块内运动一致性的假设，易陷入台，抖动都是不可避免的。为了保证观察效果，不影局部最优，同时只能估计平移运动，限制了实际应响视频图像的后续处理，稳像算法必不可少，其中数用．灰度投影法运算速度快，但对图像本身要求较字稳像算法由于易于操作而且稳像精度高日益得到高，易受局部运动影响并且不能估计复杂的运动形人们的重视．根据数字稳像算法的适用范围，分为实式．而后期处理时间效率要求较低，可以通过适当增时稳像算法和后期稳定处理2类．实时稳像算法需加算法复杂度来提供更高的稳定精度，目前多采用要在拍摄的同时去除抖动成分，要求算法有较高的特征

7、法．特征法_3选取图像中的典型特征作为运动运行效率，不可避免地稳像精度必然有一定程度的估计的基本单元，如边缘、轮廓、直线和角点，由于该损失，目前常采用块匹配法_1和灰度投影法_2]．但是方法符合人类的视觉特性并且包含大量的有用图像收稿日期；2013—01-12；修回日期：2O13一O5—22．基金项目：国家自然科学基金(60875025)；中央高校基本科研业务费专项资金．初守艳(1987)，女，博