基于fpga电子稳像技术的研究

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1、分类号’●■■■■■■●●■■■■■■●●■■●■■一UDC密级学校代码!Q497劣多曩理歹大潭学位论文题目一．塞主里￡Q△垫主整堡垫盔丝堑塞英文题目TheresearchofelectronicimagestabilizationtechnologybasedonFPGA研究生姓名奎堡指导教师姓名王虹职称教授申请学位级别塑±论文提交日期2Q12生垒旦论文答辩日期2Q12生§旦学位授予单位盛墨垄墨盘堂学位授予日期答辩委员会主席型垒评阅人堑查阙大顺2012年5月独创性声明JIIIIIIIIIIII／llllllll／lllllllllllⅢY21001

2、08本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：盔，整日期：趁!兰．年[B学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有

3、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务o(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：右f囊导师(签名)：办吒~^日期如I工年歹月武汉理工大学硕士学位论文摘要随着信息技术的不断发展，稳像技术的研究在诸多领域都得到广泛的关注。电子稳像是继机械稳像和光学稳像后的新一代稳像技术，它通过使用电子设备和图像处理技术来稳定抖动的视频图像序列。与传统的稳像系统相比，电子稳像的功耗比较小、精度比较高，携带起来比较方便，广泛应用于军事

4、领域和民用设备中。对电子稳像的研究已经成为一个重要的课题。本文阐述了电子稳像的基本原理和处理过程，研究了灰度投影运动估计算法，将其作为本文的稳像算法，并对算法进行了改进以适应图像间存在旋转和背景中存在小运动物体的情况。设计和实现了基于FPGA的电子稳像系统。本文的具体研究内容如下：首先，在分析了电子稳像的原理、一般系统组成和电子稳像的评价方法的基础上，结合各种稳像算法的特点，设计了本文所要研究的基于FPGA电子稳像系统的总体架构图。接下来，重点研究了本文所采用的灰度投影稳像算法。采用Ma廿ab作为算法的研究平台，按照预处理、灰度投影、投影滤波、运动估

5、计、运动补偿的流程对算法进行研究分析；针对传统灰度投影算法只能检测水平和垂直方向上的位移矢量，对算法进行了改进，改进后的灰度投影算法能够很好的检测出图像间旋转角度；结合分块匹配和灰度投影方法消除运动物体对运动估计的影响。然后，设计了基于xrmcx2Pro电子稳像的硬件平台。Xilinx公司的Virtcx2ProFPGA内部集成了两个PowcrPC405硬核处理器，利用口植入和CoreConncct互联技术，系统结构中的软件部分和硬件部分都变得很灵活，功能成分在两者中的实现也变得简单。以PowcrPC硬核为处理核，在XilinxEDK的XPS中搭建稳像

6、系统的硬件平台，包括口核的调用、DDRSDRAM接口、VGA显示及各总线的连接等，并对关键部分进行了测试。最后，实现了基于Virtcx2Pro的电子稳像系统。在成功搭建硬件平台的基础上，在SDK环境下，对VC6．O+OpcnCV开发的算法进行二次开发，之后将算法移植到硬件平台上，实现电子稳像系统。应用该稳像系统，对在实验室环境中拍摄的抖动图像序列进行稳像处理，获得较好的稳像效果。关键词：电子稳像，灰度投影算法，Virtcx2Pro，运动估计，运动补偿武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofinform

7、ationtechnology,imagestabilizationtechnologyhasbeenpaidextensiveattentioninmanyfields．Electronicimagestabilizationisanewgenerationofimagestabilizationtechnologyaftermechanicalimagestabilizationandopticalimagestabilization,anditstabilizesthejitterofthevideoimagesequencebyusingel

8、ectronicequipmentandimageprocessingtechnique．Comparedw