基于自适应补偿的电子稳像方法

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1、基于自适应补偿的电子稳像方法尹丽华李范鸣刘士建中国科学院上海技术物理研宄所中国科学院大学上海科技大学中国科学院红外探测与成像技术重点实验室基于车载的光电系统在采集图像的过程中，载车的随机振动会导致视频序列发牛.抖动，需要通过稳像技术来消除。为解决传统电子稳像方法中存在帧间跳变、机械性选择参考帧，以及边缘信息丢失的问题，提出了一种基于自适疲补偿的电子稳像方法。首先，白适应地更新参考帧，后续帧与更新的参考帧进行特征点的提取和匹配，并通过参数迭代方法求解相对于第1帧的全局运动参数;然后，区分不同的全局运动参数:旋转角度、水平、垂直方向的偏移量，并通过运动滤波

2、从全局运动参数中分离出扫描运动，补偿随机抖动;最后，采用后向映射方式实现运动补偿，并运用图像镶嵌，即利用参考基准帧的信息对校正后图像的边缘信息进行补偿。实验结果表明:稳像后视频序列有很好的视觉稳定效果，且提高了峰值信噪比(PSNR)和帧间变换保真度(ITF)。本文的方法具有很好的鲁棒性，在不同的视频场景下都可以实现稳像，可以满足稳像的精度要求。关键词：电子稳像;白适应;参数迭代;图像镶嵌;PSNR;基金：国家863计划资助项B(No.2011AA7031002G)Electronicimagestabilizationmethodbasedonadap

3、tivecompensationShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsofTheChineseAcademyofSciences;Abstract：Tnordertosolvetheproblemsofinterframehopping,mechanicallyselectingreferenceframe,missingedgeinformationintraditionalelectronicimagestabilizationmethod,anelectronicimagestabilizationmethodba

4、sedonadaptivecompensationisproposed.Firstly,thereferenceframeisupdatedadaptively,andfeaturepointsareextractedandmatchedforthefollow-upframesandupdatedreferenceframe,thentheglobalmotionparametersrelativetothefirstframecanbesolvedthroughparameteriterationmethod.Secondly,differentg

5、lobalmotionparametersaredistinguished,suchasrotationangle,horizontalandverticaloffset,thescanningmovementwasisolatedfromtheglobalmotionparametersbyfilteringandtherandomjittercanbecompensated.Finally,motioncompensationcanbeachievedbybackwardmappingandimagemosaic,namelycompensatin

6、gtheimageedgeinformationaccordingtothebasisreferenceframeofinformation.ExperimentalresultsindicatethatthevideosequenceafterimagestabilizationhasgoodstablevisualeffectwithhigherPSNRandITF.Themethodhasgoodrobustness,andcanachieveimagestabilizationunderdifferentvideoscenes,whichmee

7、tstheprecisionrequirements.Keyword：electronicimagestabilization;adaptive;parameteriteration;imagemosaic;PSNR;1引言电子稳像技术［1-3］的目的是消除图像全局运动中的无意的随机抖动，运动估计和运动补偿是影响稳像精度的关键环节。运动估计环节需要确定当前帧相对参考帧的全局运动偏移量。0前，常用的特征点［4-5］提取算子包括Harris算子［6］、Noble算子Ul、BRISK算子边1、SIFT算子［9］、SUKF算子［10］等，结合抗前景干扰［11］

8、策略可以进一步提高运动估计精度。接着通过对全局运动参数进行运动滤波XM,分离出随机运动分量。运