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《南京航空航天大学》 2010年
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基于视频的成像去抖动方法研究

王兆军  
【摘要】: 电子稳像是新一代的稳像技术,它是利用计算机图像处理的方法实现图像序列稳定。因为具有稳像精度高、体积小、重量轻、功耗低以及成本低等优点,它在军事和民用领域得到了广泛的应用。电子稳像的关键技术是全局运动估计和运动补偿。如何提高全局运动估计的速度和精度,如何判断并分离摄像机的场景拍摄和随机抖动,使得运动补偿能够实时准确的稳定图像序列,是目前研究的热点。 视频序列的抖动包含平移、旋转和变焦等复杂运动,针对传统角点提取易过于集中在前景运动物体上,匹配步骤复杂导致速度过慢,且将所有角点直接代入计算全局运动参数,从而导致局部外点和误匹配点影响计算精度的问题,本文提出了基于图像分区角点匹配的电子稳像算法。首先利用Harris角点检测算子分区均匀提取参考帧中的角点,利用模板匹配的思想,以每一角点为中心,建立特征窗口。同时为了保证估计精度和速度,通过匹配验证技术,很好地解决了角点特征匹配过程中出现的误匹配问题,减少无效角点对的不利影响。再通过列文伯格-马夸尔特迭代法,计算得到全局运动参数。最后采用基于卡尔曼滤波的图像补偿方法,确定抖动参数并结合图像拼接技术来实现图像补偿,提高输出视频的稳定性和完整性。 实验结果表明,该算法对角点的预处理和迭代步骤,保证了运动检测的全局性,具有较高的精度,且补偿结果能够实时跟随摄像系统的扫描运动,输出稳定完整的视频序列。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘鹏玉;服务机器人手眼协调仿生控制研究[D];上海大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 崔伟;电路板故障红外热像检测关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 刘圣霞;快速全局运动估计与红外成像稳像技术[D];南京航空航天大学;2011年
3 王智慧;基于快速特征匹配的电子稳像技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 曹伊琳;基于H.264压缩域的电子稳像算法的研究[D];复旦大学;2012年
5 朱祁凤;具有目标跟踪功能的网络视频监控系统的设计与实现[D];苏州大学;2013年
6 王雪静;摄像机固定状态下的视频稳像算法及应用研究[D];兰州交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺玉文,钟玉琢,杨士强;一种快速全局运动补偿编码方法[J];电子学报;2001年02期
2 柳宗浦;赵曙光;潘翔鹤;赵俊;;一种融合Kalman预测和Mean-shift搜索的视频运动目标跟踪新方法[J];光电子技术;2009年01期
3 钟平,于前洋,王明佳,金光;提高用于电子稳像的灰度投影算法精度的方法[J];光电子·激光;2003年02期
4 罗诗途,张玘,王艳玲,罗飞路;一种基于特征匹配的实时电子稳像算法[J];国防科技大学学报;2005年03期
5 谷素梅,曲鲁杰;小型光惯稳跟仪器稳像精度测试方案探讨[J];光学技术;1993年02期
6 赵红颖,晏磊,熊经武;一种稳定船载电视侦察图像序列的灰度投影拟合算法[J];光学技术;2004年01期
7 刘明,赵跃进,周渝斌;电子稳像中的运动补偿矢量处理方法的研究[J];光学技术;2005年03期
8 王云丽;张鑫;高超;王晖;张茂军;;航拍视频拼图中基于特征匹配的全局运动估计方法[J];航空学报;2008年05期
9 杜丽娅;秦安;冯前进;陈武凡;;基于B样条和L-M优化方法的快速弹性配准[J];计算机工程与应用;2009年14期
10 孟龙,林行刚,王贵锦,徐理东,付方文;视频抖动矫正系统中的运动滤波[J];清华大学学报(自然科学版);2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘艳;基于动态偏移场模型的视频稳定化技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
2 曹辉;船舶监控中的视频稳像与目标跟踪的研究[D];大连海事大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史阳;基于特征窗跟踪的视频稳像和镜头检测算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
2 韩亚楠;基于灰度编码位平面匹配的视频图像稳定[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 郭丽;全局运动估计及其在视频编码中的应用[D];苏州大学;2006年
4 关升;几种电子稳像算法的初步研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 柴云峰;基于光纤陀螺的稳像系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 朱克忠;基于光流法对移动目标的视频检测与应用研究[D];合肥工业大学;2007年
7 黄亚博;一种基于特征匹配的鲁棒性稳像算法[D];河南大学;2007年
8 韩卿;基于特征跟踪的电子稳像技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 邓再强;基于特征点匹配的电子稳像算法研究[D];电子科技大学;2008年
10 孙平;基于改进特征点匹配的电子稳像算法研究[D];苏州大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
2 葛西旺;;一种精确的图像拼接方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年01期
3 程刚;郑小华;阳锋;徐祖舰;;三维全景视觉技术在农业机器人中的应用[J];安徽农业科学;2010年34期
4 何海燕;施培蓓;;基于改进AdaBoost算法的行人检测方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
5 王智,金光,杨简,孙小伟,钟平;基于灰度投影的陀螺动态漂移检测算法[J];半导体光电;2005年02期
6 吴慧兰;刘国栋;刘炳国;胡涛;浦昭邦;;ICF实验靶定位技术研究[J];半导体光电;2008年05期
7 陈京;袁保宗;刘渭滨;;多视点标定图像的交替迭代度量重建方法[J];北京交通大学学报;2012年02期
8 周峰;刘辉;李超峰;;SIFT算法在图像配准中的应用[J];办公自动化;2009年22期
9 龙祖利;宋京燕;;基于角点检测法的图像配准[J];兵工自动化;2007年05期
10 刘彬;叶丽娜;;一种基于SIFT特征的序列图像拼接算法[J];兵工自动化;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Design of Vision-based Location Control System for Steel Rolling Mill[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;A High-level Image Sequence Fusion Algorithm for Human Detection[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
7 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
9 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
10 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
4 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
5 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
6 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
7 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
8 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
9 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
10 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑晓航;孔令彬;;视频监控客户端兼容性研究[J];安防科技;2007年07期
2 卓志敏;杨莘元;杨雷;;基于RANSAC+LS算法的红外成像全局运动估计[J];兵工学报;2008年03期
3 董明利;王振华;祝连庆;孙雨南;吕乃光;;基于RANSAC算法的立体视觉图像匹配方法[J];北京工业大学学报;2009年04期
4 万九卿,李行善;PCB红外热像辐射率校准的非线性滤波方法[J];北京航空航天大学学报;2003年01期
5 谷雨;李平;韩波;王喜权;;一种基于混合视觉伺服的切换控制方法[J];传感技术学报;2009年04期
6 孙卜郊;周东华;;基于NCC的快速匹配算法[J];传感器与微系统;2007年09期
7 赵钦君;赵东标;韦虎;;Harris-SIFT算法及其在双目立体视觉中的应用[J];电子科技大学学报;2010年04期
8 赵文华,姚天翔,叶秀清,顾伟康;RANSAC算法在视频去抖动中的应用[J];电路与系统学报;2005年04期
9 陈芳灵;;基于Harris角点匹配的目标跟踪[J];电脑编程技巧与维护;2012年08期
10 朱士杰;马峻;;一种改进的多尺度Harris角点检测算法[J];电脑开发与应用;2010年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宪华;服务机器人双臂协作技术研究及实现[D];上海大学;2011年
2 刘涵;基于位置的机器人视觉伺服控制的研究[D];西安理工大学;2003年
3 朱娟娟;电子稳像理论及其应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 刘珊;人体上肢与上肢康复机器人运动控制研究[D];华中科技大学;2008年
5 刘晓玉;复杂环境下基于神经网络的工件识别与机器人智能抓取[D];武汉科技大学;2009年
6 李牧;机器人无标定视觉伺服关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 宗晓萍;智能机器人视觉伺服系统研究[D];河北大学;2007年
8 李优新;机器人无标定视觉伺服系统的多种智能控制方法研究[D];华南理工大学;2009年
9 韩日升;基于核的变尺度视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2009年
10 冯杰;基于H.264压缩域的视频分割与特征提取方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尉凯;单幅图像运动去模糊和视频序列稳像技术研究[D];大连理工大学;2010年
2 王伟良;基于平行双目视觉的环境特征提取方法研究[D];中国海洋大学;2010年
3 叶鹏;基于机器视觉的黑片缺陷检测图像特征提取技术研究[D];沈阳理工大学;2010年
4 彭剑峰;基于H.264的运动估计算法研究及体系结构设计[D];西安电子科技大学;2011年
5 尹宾;块匹配DS算法在视频防抖动中的应用研究[D];山东师范大学;2011年
6 李海鹏;武警安防系统的网络视频监控研究和应用[D];北京邮电大学;2010年
7 谢萍;基于Harris角点与SIFT特征的近景影像匹配[D];中南大学;2011年
8 艾勇福;深海中深孔岩芯取样钻机监控系统设计与实现[D];杭州电子科技大学;2010年
9 蔺翠;热波成像检测及其热层析重建[D];南京航空航天大学;2010年
10 任苗苗;用于视频监控的电子稳像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 宋李亚;基于块匹配的数字视频稳像系统[D];大连理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴思思;王敏;彭刚;杨涛;高健;黄心汉;;分布式多移动机器人系统中个体控制程序设计[J];兵工自动化;2006年04期
2 邢慧;颜景龙;张树江;;基于Kalman滤波的稳像技术研究[J];兵工学报;2007年02期
3 张春熹,宋凝芳,杜新政,张惟叙;基于DSP的全数字闭环光纤陀螺[J];北京航空航天大学学报;1998年06期
4 谷素梅;小型光学惯性稳象跟踪系统的研究[J];北京理工大学学报;1991年04期
5 时永刚,赵跃进,韩绍神,刘明奇;混合编程技术在电子稳像中的应用[J];北京理工大学学报;2001年02期
6 周渝斌,赵跃进;基于单向投影矢量的数字电子稳像方法[J];北京理工大学学报;2003年04期
7 周渝斌,赵跃进,刘明,王旭宇;基于C6711 DSP的实时数字稳像系统[J];北京理工大学学报;2004年05期
8 张敏,赵猛,贾云得,王俊;基于自适应高斯混合模型的图像稳定方法[J];北京理工大学学报;2004年10期
9 李迎,王帮峰,孙亚飞,施益峰;经验模式分解与Hilbert谱的分析及应用[J];传感器技术;2005年05期
10 王芹,王然冉,姜述凤,王兆合;基于透视投影和平面模型估算三维运动和结构参数的算法[J];电光与控制;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李兴华;高分辨力空间摄影相机像移补偿控制技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
3 钟平;机载电子稳像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
4 石荣;数字视频运动分析、对象分割与压缩传输应用技术研究[D];电子科技大学;2004年
5 吴思;视频运动信息分析技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王振;MPEG-4运动补偿算法和背景图像编码的研究[D];清华大学;2003年
2 杨沁仪;序列图像运动估计、目标检测及分层技术[D];电子科技大学;2004年
3 沈海浪;视频序列中运动目标的检测与跟踪[D];解放军信息工程大学;2004年
4 孙薇嘉;视频稳像与缺失信息恢复方法研究[D];中南大学;2005年
5 汪小勇;基于灰度投影的实时电子稳像算法研究[D];浙江大学;2006年
6 王艳玲;车载摄像系统中电子图像稳定算法的研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 吴骅;图像恢复中的整体变分方法研究[D];安徽大学;2007年
【相似文献】
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1 葛卫龙,雷选华;实现图像稳定的快速算法[J];红外与激光工程;2004年01期
2 王欣刚,董学志,宋建中,解成俊,顾海军;电子稳像在计算机视频辐射信息再现中的应用[J];光电工程;2002年01期
3 姚志军,王延杰,刘微,韩秋蕾;基于TMS320C6416的电子稳像的实现[J];光学技术;2005年03期
4 周立伟;;《多模式实时电子稳像仪器的研究》专栏文章导读[J];光学精密工程;2011年08期
5 宋永江,夏良正,杨世周;基于多直线特征的电子图象稳定算法[J];中国图象图形学报;2002年04期
6 李博,王孝通,杨常青,金良安;电子稳像的灰度投影三点局域自适应搜索算法[J];光电工程;2004年09期
7 钟平,于前洋,金光,续志学;机载摄像设备图像稳定方法探讨[J];光电工程;2002年S1期
8 张锏;房爱东;李建新;;基于harris角点的电子稳像算法研究[J];宿州学院学报;2010年11期
9 宋永江,夏良正,杨世周;多直线全局运动估计及其在图像稳定中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2002年02期
10 郭雷;高世伟;杜亚琴;杨宁;陈亮;;改进的基于LMA算法的电子稳像技术[J];微电子学与计算机;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔玉柱;王睿;李敬祯;;基于光流计算模型的智能电子稳像研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
2 许静;许廷发;;一种特征块与点结合的高精度电子稳像方法[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
3 李双;戚金清;王兢;李孟响;;基于DM6446双核协同工作的电子稳像系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
4 彭健;贾彦茹;汪佩;;基于电子稳像的视频序列抖动处理技术[A];2010全国LED显示应用技术交流暨产业发展研讨会文集[C];2010年
5 韩月玲;朱丹;王玉良;杨光宇;;一种基于灰度投影的实时电子稳像方法[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
6 朱娟娟;郭宝龙;;一种基于灰度位平面匹配的电子稳像算法[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
7 柴云峰;黄显林;介鸣;金光明;;一种快速灰度投影算法的实现与仿真[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
8 彭健;汪佩;贾彦茹;;一种数学方法在电子稳像应用中的探索(英文)[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
9 王宁明;朱振福;;一种稳定可靠的电子稳像方法[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
10 王志民;徐晓刚;;电子稳像技术综述[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 贺洁;视频监控向全面网络化演进[N];中国计算机报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李迪;微型飞行器电子稳像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 钟平;机载电子稳像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
3 王欣刚;计算机视频泄漏信息截获技术的实用化研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
4 罗诗途;装甲战车图像跟踪系统的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 朱娟娟;电子稳像理论及其应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
6 张阳;仿人眼的结构原理和关键视觉技术研究[D];浙江大学;2011年
7 罗军;运动估计在稳像和匹配跟踪中的应用及实现[D];国防科学技术大学;2007年
8 柏旭光;航空光电平台数字集约化技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
9 邱家涛;电子稳像算法和视觉跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
10 刘艳;基于动态偏移场模型的视频稳定化技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡耀仪;电子稳像算法研究及嵌入式系统实现[D];中南大学;2010年
2 任苗苗;用于视频监控的电子稳像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 张国栋;基于电子稳像技术的视频稳像研究[D];中北大学;2010年
4 肖丽萍;电子稳像技术的研究与实现[D];广东工业大学;2013年
5 苑爱博;机载电子稳像系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2010年
6 陈承康;基于视觉暂留的电子稳像方法研究[D];华中科技大学;2012年
7 胡晖;基于块匹配和随机蕨的电子稳像方法研究[D];华中科技大学;2013年
8 远中文;视频序列电子稳像技术研究[D];天津大学;2012年
9 王栋;复合运动下的电子稳像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 卢晓燕;电子稳像技术研究[D];西安工业大学;2013年
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