基于块匹配和直线特征的视频稳像方法研究

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1、硕士学位论文基于块匹配和直线特征的视频稳像方法研究StudyontheMethodsofVideoStabilizationBasedonBlock—matchingandLineFeature学号：21109067大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论

2、文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：盘熊丝必鱼燃缝幽擎缝越避作者签名：盔盘盐。日期：冽丝年—厶月』L日大连理工大学硕士学位论文摘要随着视频设备的普及，视频文件随处可拍。但现在的录像设备一般体积小、质量轻，录像时容易受到外界因素的影响，造成视频画面抖动和模糊不清。抖动的画面对视频的进一步智能分析和处理造成困难，也影响了欣赏的舒适感，所以有必要对视频进行维稳。视频稳像技术先后经历了机械稳像、光学稳像和数字稳像三个阶段，随着电子技术的快速发展，数字稳像技术在军事和民用方面都得到了广泛的应用。在阅读了国内外大量的视频稳像文献后，

3、本文总结了已有的运动矢量估计方法和运动补偿方法，针对存在平移和旋转抖动的情况给出了两种稳像方法，本文的主要研究工作如下：(1)研究、总结了现有的数字稳像方法。首先，介绍了抖动的形式和针对抖动形式建立的数学模型；其次，详细介绍了几种已有的运动矢量估计方法；然后，阐述了目前应用较多的运动补偿方法，并进行了对比；最后介绍了常用的稳像技术评价准则。(2)针对存在平移和旋转的抖动视频，本文给出一种利用分层块匹配法进行运动估计、采用卡尔曼滤波求补偿分量的视频稳像方法。该方法首先根据视频尺寸大小构造金字塔结构，对底层的块的信息量进行判断，以预先剔除内容单调的区域块；其次对有效块自顶层

4、往下搜索最佳匹配位置，获得匹配点对；接着对匹配点对采用随机采样一致性法剔除误匹配点对，用剩余点对采用最小二乘法估计运动矢量；最后采用卡尔曼滤波获取抖动分量，并对抖动分量进行抑制获得补偿分量，从而校正图像得到稳定的视频输出。(3)针对存在平移和旋转的抖动视频，本文又给出一种利用直线特征匹配进行运动估计、采用卡尔曼滤波求补偿分量的视频稳像方法。该方法首先采用梯度信息提取直线，构造直线特征集，对检测的直线在局部坐标下利用梯度向量描述；其次，采用欧氏距离判断准则匹配相邻帧的直线，获得匹配的直线对，通过匹配的直线对估计运动矢量；最后，利用卡尔曼滤波获取抖动分量，并对抖动分量抑制获

5、得补偿分量，从而校正图像得到稳定的视频输出。采用不同场景录制的视频，对本文给出的两种稳像方法进行了实验检验，并与已有算法进行了对比。计算机仿真实验结果表明，本文给出的方法能够有效的去除抖动，得到稳定的视频输出。关键词：数字稳像；运动矢量估计；运动矢量补偿；最小二乘法；直线特征基于块匹配和直线特征的视频稳像方法研究大连理工大学硕士学位论文StudyontheMethodsofVideoStabilizationBasedonBlock—matchingandLineFeatureAbstractWiththepopularityofvideoequipment，video

6、filecanbefilmedeverywhere，butthevideoequipmentgenerallysmallvolume，lightquality，isvulnerabletooutsideinterferencewhenshooting，loadtovideoscreenjitterandvague．Ditheringvideoscreencausedfurtherdifficultiesinintelligentvideoanalysisandprocessing，butalsoaffecttheappreciationofcomfort，itisnec

7、essaryforthemaintenanceofstabilityonvideo．Videostabilizationtechnologyhasundergonemechanicalimagestabilization，opticalimagestabilizationanddigitalimagestabilizationinthreestages，withtherapiddevelopmentofelectronictechnology，digitalimagestabilizationtechnologyinthemilitary