资源描述：
《一种基于灰度投影算法的电子稳像方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第34卷第8期光子学报Vol.34No.82005年8月ACTAPHOTONICASINICAAugust2005*一种基于灰度投影算法的电子稳像方法朱娟娟郭宝龙冯宗哲(西安电子科技大学机电工程学院ICIE研究所,西安710071)摘要针对图像序列的抖动,研究了摄像机的抖动和正常扫描这两种运动的特点,提出了一种带运动修正的投影稳像算法PMCA该算法首先利用灰度投影算法求出原始序列运动矢量,然后采用平均值滤波对这些运动矢量进行了处理,为了防止由前一稳定帧补偿带来的错误传播,又做
2、了运动修正,使用原始帧代替稳定帧作为待补偿帧实验结果表明PMCA算法可以明显减轻序列抖动现象,而且能实时跟随真实扫描场景关键词电子稳像;投影算法;运动估计;运动修正;运动补偿中图分类号TP391.4文献标识码A地实现视频序列的稳定0引言1EIS系统的组成及基本原理电子稳像EIS(ElectronicImageStabiliza-tion)技术就是利用电子设备和数字图像处理技术电子稳像系统一般包括三个主要的功能模块:相结合的方法,直接从像面上通过检测参考图像和运动矢量的检测模块,补偿量输出
3、模块和图像补偿被比较图像的运动矢量,并用以补偿图像,从而获取模块,其系统框图如图1.清晰而稳定的视频图像序列最常用的电子稳像方[1]法是块匹配算法,这种算法的优点是估计运动矢量的精度高,但是由于其计算量大,效率低,一般来图1电子稳像系统结构框图Fig.1BlockdiagramofaEISsystem说,用其很难做到实时稳像处理,因而有许多种改进[2,3]电子稳像就是通过各种不同的运动估计算法对的形式代表点匹配算法简单,计算量小,但是图像进行处理,估算出当前帧相对于参考帧的运动由于代表点是确定的,并非是图像
4、上真正有明显特偏移量,而后对其进行补偿图2介绍了图像序列征的点,因此对图像的变化不敏感,对旋转晃动和慢[4]只存在摄像机的平移抖动的基本稳像原理速晃动不能补偿边缘匹配法利用图像的边缘信息,可以比较准确的获得运动矢量,但是提取的边缘[5]应该是重要的边缘,忽略非重要的边缘Ko所采[6]用的位平面匹配方法是一个比较新的算法,它只利用图像的一个位平面进行匹配,匹配速度块,如何选择一个适当的位平面进行估计是非常重要的,而图2电子稳像原理图且估计精度有待于进一步提高Fig.2DiagramofEIStheory
5、本文提出了一种带运动矢量修正的投影稳像算如图2,图像序列没有抖动时,当前帧图像上的法(ProjectionwithMotionCorrectionAlgorithm),匹配块block1和参考帧上的匹配块block匹配;当简称PMCA该算法首先用投影法求出各帧之间的图像序列存在抖动时,当前帧上与参考帧对应的匹运动矢量,然后对运动矢量序列进行均值滤波,做平配块则运动到匹配块block2处,块2与块1初始点滑处理,以除去高频抖动部分,并且为了控制在补偿的坐标差(x,y)表示当前帧相对参考帧的运动矢量开始时的错误向后续
6、帧传播,又进行了运动矢量修MV(motionvector)在求出运动矢量后,把当前帧正试验采用图像差值和图像序列的逼真度对稳定图像沿X轴正方向运动-x个像素,沿Y轴正方向结果进行了评定,结果表明这种运动矢量平滑和修运动-y个像素,只有第二帧输出的图像与第一帧正方法可以明显减轻摄像机的随机振动,实时准确图像相同,二帧图像重合才可获得清晰的图像这是一种最简单的电子稳像模型,只考虑摄像*国家自然科学基金资助(69975015)和教育部优秀青年教机的平移,完全忽略了摄像机的正常扫描、旋转、变师计划项目资助Tel:02
7、988206262Email:zhujoo@126.com焦和目标的运动等,补偿方法采用的是当前帧补偿收稿日期:20040608法根据不同图像序列,应该采取不同的稳像方法8期朱娟娟等一种基于灰度投影算法的电子稳像方法1267速度和精度,以及运动补偿的效果,本文提出的2PMCA电子稳像方法PMCA算法的流程图如图3.在现有的稳像算法的基础上,结合运动估计的图3算法流程图Fig.3FlowdiagramofPMCA2.1确定图像运动矢量生不利的影响解决这个问题可以通过余弦滤波器利用电子稳像技术实现动
8、态图像序列的稳定,进行滤波,其作用是降低边界信息的幅值而保留中最重要的环节是检测图像的帧间运动矢量,它占去间区域的波形了稳像系统的主要工作时间,因而需要选择快速准2.1.3运动矢量获取确的运动估计算法在本文中,我们采用的是灰度把待处理图像的列投影与参考图像的列投影作投影法,这种算法与其它运动估计算法对像素点进互相关运算,相关值曲线的波峰所在位置表示当前
