基于改进光流法电子稳像算法

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1、第40卷第3期煤炭学报Vol．40No．32015年3月JOUＲNALOFCHINACOALSOCIETYMar．2015程德强，郭政，刘洁，等．一种基于改进光流法的电子稳像算法［J］．煤炭学报，2015，40(3):707－712．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．0641ChengDeqiang，GuoZheng，LiuJie，etal．Anelectronicimagestabilizationalgorithmbasedonimprovedopticalflowmethod［J］．JournalofChinaCoalSociety，

2、2015，40(3):707－712．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2014．0641一种基于改进光流法的电子稳像算法程德强，郭政，刘洁，钱建生，张媛媛，张佳琳(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008)摘要:针对煤矿井下机载抖动视频序列低照度、低清晰度以及易受噪声影响的特点，提出了一种基于改进光流法的电子稳像算法。算法利用SUSAN算子获取帧间匹配特征点，并提出基于金字塔改进光流模型，实现抖动视频序列的全局运动矢量计算。为克服机载图像中局部运动目标和移动背景的影响，利用ＲANSAC算法去除误匹配点，提出稳像参考帧的动态更新机制。针对

3、矿下机载摄像抖动的不确定性，运用均值滤波求解运动补偿矢量，在保留主动运动的同时过滤随机抖动。理论分析和实验结果表明，提出的算法不仅保留了光流法获取运动矢量的精度，而且提高了算法的实时性，对于煤矿井下机载抖动视频序列具有较好的稳像效果。关键词:电子稳像;SUSAN算子;光流中图分类号:TD679文献标志码:A文章编号:0253－9993(2015)03－0707－06AnelectronicimagestabilizationalgorithmbasedonimprovedopticalflowmethodCHENGDe-qiang，GUOZheng，LIUJie，Q

4、IANJian-sheng，ZHANGYuan-yuan，ZHANGJia-lin(SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract:Toimprovethequalityofimagescapturedbymovingundergroundcameraswiththecharacteristicsoflowresolution，lowilluminationandbeingeasilyaffecte

5、dbynoise，anewelectronicimagestabilizationalgorithmbasedonimprovedopticalflowwasproposed．Firstly，byextractinginter-framematchingfeaturepointswiththeSUSANalgo-rithm，animprovedopticalflowmethodbasedonpyramidwasproposedtocalculatetheglobalmotionvectors．Further-more，inordertoovercometheinfl

6、uenceofmovingobjectsandmovingbackgroundwithinimages，theＲANSACalgo-rithmwasusedtoeliminatetheerrormatchingpoints，andadynamicupdatemechanismforreferenceframewaspro-posed．Consideringthefeatureofuncertainjitterfromundergroundmovingcarriers，thevectorsofmotioncompensationweresolvedbythemeanf

7、ilteralgorithm，whichcanretaintheactivemovementwhilefilteringtherandomjitter．Theo-reticalanalysisandexperimentalresultsshowthattheproposedmethodcannotonlyretaintheprocessingprecisionformotionvectorbypyramid-basedopticalflowmethod，butalsoimprovethereal-timepropertyofthealgorithm．Ithasa