电子稳像技术研究

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1、硕士学位论文电子稳像技术研究专业名称：检测技术与自动化装置作者姓名：赖丽君2016年3月ByADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctor/MasterofMonth,Year本人声明本人郑重声明，是本人在导师指导下，独立进行研；所呈交的学位论文不包含任何其，本论文巧工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外献的个他人或集体己经发表或撰写过的研巧成果。对本

2、文的研究做出重要贡。人和集体。本声明的法律贵任由本人承担，询已在文中臥明确方式标明ＰＩ長作者盤名焉日期：Ｚ年月日：＾而关于学位论文使用授权的声明本人完全研究所有关保留、使用学位论文的规了解中国科学院光电技术定术研充所保留或向国家有关部口和机构送交论文，同意中国科学院光电技；同意中国科学阮化电技术巧究的复印件和电子版，允许论文被查瞬和借閒《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和《中国知巧所将本学位论文加入资源总库）），或编入其他数据库进行部分或全文检索；本人授权中国科学院化。、汇编学位论文可臥采用影印、缩印或巧描等复制手段保存电技术研究所，密后应避守

3、此规定）（保密学位论文在解ｔ＊一＿齡而是导师签名：诛部－作者鑑名：聲／￣＾日期：２＞〇＾年月摘要电子稳像技术是一种应用广泛的基础性视频增强技术，是随着硬件和软件技术飞速发展，而出现的一项新的稳像技术。随着软件技术的广泛应用和电子设备小型化进程的推进，电子稳像技术成为了新兴的研究热点。电子稳像技术的目的在于通过减轻视频受到的抖动来改善视频的观赏性。增强视频的质感以便于观察和计算机的分析处理。其实质就是像移补偿，仅根据视频序列的内容，利用图像算法，检测出摄像设备的运动；并对其中的抖动成分进行像移补偿，得到增强后的去除抖动的视频。本文分析了电子稳像技术的关键技术包括运

4、动模型的建模，运动估计，运动滤波和图像补偿。抖动的去除是建立在运动估计的准确度上的，运动估计不正确，可能在稳定后的视频中引入新的抖动，达不到稳像的目的。因此国内外的研究者都将主要精力集中在了运动估计的方法研究上。本文在分析了平移运动估计算法基础上，就相位相关算法仅能检测平移抖动进行了改进，在相位相关算法中引入了对数极坐标变换。改进的方法保留了原有算法的鲁棒性能，且能够检测出大范围的旋转，缩放量。可以同时分离出平移，旋转，缩放量。可是改进的方法从整幅图像傅里叶变换出发，提取出运动量，无法剔除局部运动干扰的影响。针对该问题，本文分析了特征点和光流法——复杂运动估计算法。并改进了高阶梯度约

5、束的光流法，将光流矢量的求解与Harris角点特征联系起来。仅计算Harris角点处的光流矢量代替所有像素的光流矢量计算，在降低计算量的同时，提升了光流矢量精度。并在高阶梯度约束的光流法中引入了金字塔分层技术，克服了高阶梯度约束的光流法仅适用于微小运动的缺点。最后利用迭代的最小二乘法来剔除误匹配点以及少量局部运动特征点对对运动估计参数精度的影响。改进的方法能有效的避免局部运动的干扰，且可以快速准确的估计出复杂的运动。根据Kalman滤波器分离出的高频抖动噪声，采用双线性插值法对图像进行反向补偿，得到了新的稳定后的视频。测试了4组包含不同抖动类型的视频，比较了稳像前后的平均峰值信噪比，

6、发现稳像后的视频平均峰值信噪比较原视频提高了3dB。关键词：电子稳像,全局运动估计,运动滤波,光流法,金字塔,HarrisABSTRACTWiththedevelopmentofhardwareandsoftware,digitalimagestabilizationasanewstablytechnologyiswidelyusedasabasicvideoenhancetechnology.Withthewidelyapplicationofthehardwareandsoftwareandintheadvancementofminiaturizationofelectronic

7、equipment,digitalimagestabilizationhasbecomeanewresearchhotpot.Theaimofdigitalimagestabilizationistoremovecamerajittertoenhancethevideoqualityforobservationandcomputerprocessing.Theessenceofdigitalimagestabilizationisimagemotionco