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《浙江大学》 2006年
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基于灰度投影的实时电子稳像算法研究

汪小勇  
【摘要】:电子稳像是新一代的稳像方法,它利用计算机图像处理技术实现图像序列的稳定。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,它在军事和民用中都有广泛的应用前景。实时电子稳像是指用电子稳像的方法及时地稳定图像序列,使得摄像系统和跟踪系统的操作者不会受到摄像机本身运动的干扰,因此实时电子稳像算法具有稳像速度快精度高的特点。 本课题在嘉兴市科技项目资助下,对实时电子稳像技术进行了深入研究,内容涵盖原理探讨、常用算法分析、实时电子稳像算法构建、稳像系统实现、试验论证和稳像评价等方面,取得了一系列成果,部分成果对于实时电子稳像技术的发展有影响作用。 论文分析了图像序列间产生差异的原因,明确了电子稳像的必要性。阐述了电子稳像基本原理、基本方法和处理过程,并讨论其实现的关键技术。提出实时电子稳像算法的要求,并分析了目前国外电子稳像常见算法的特点,选取灰度投影算法作为本文实时电子稳像算法的基础。 建立了电子稳像的软件仿真平台。生成了几种不同类型运动矢量的模拟图像序列,用来分析和验证灰度投影算法的稳像特性,为以后构建实时电子稳像算法奠定了重要的基础。 针对实时稳像中灰度投影算法不能处理的几种情况,如对比度差、内部运动物体和旋转图像序列等。在灰度投影基础上分别构建了新的算法,并用试验证明其可行性。论文首次提出了运用两次匹配的算法稳定内部运动物体的图像序列和运用先补偿平移后补偿旋转的算法快速稳定旋转图像序列。并且也提出了一种判断摄像系统是否存在扫描运动的策略。 建立了电子稳像系统。阐述了电子稳像算法的评价方法。用CCD摄像机采集不同类型运动矢量的视频图像序列,对本文构建的实时电子稳像算法进行评价和验证。试验结果表明,本文的非旋转实时电子稳像算法帧处理率达到50帧/秒同时,稳像精度和块匹配算法的精度接近;旋转实时电子稳像算法也在PSNR大大提高的基础上,帧处理率达到30帧/秒。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN27

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 蒯伟;王明泉;邢慧;;基于DM642的块匹配稳像算法的研究[J];电视技术;2012年11期
2 王均波;孙幸福;朱磊;林晓志;张健;;一种基于灰度投影块匹配算法的电子稳像方法[J];电脑开发与应用;2012年09期
3 孟勃;韩广良;;基于改进的尺度不变特征变换特征点匹配的电子稳像算法[J];计算机应用;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张跃飞;车载摄像机数字稳像技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 姜磊;视频电子消旋系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张贝;基于特征提取与灰度投影联合稳像的算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 田少卿;基于灰度投影的电子稳像算法关键技术研究[D];东北林业大学;2011年
4 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
5 王开宇;基于全景摄像系统的电子稳像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 胡小霞;基于TMSDM643的视频监控系统设计与实现[D];南京理工大学;2012年
7 陈智光;基于OpenCV的数字稳像系统实现[D];电子科技大学;2011年
8 蒯伟;基于DM642的电子稳像算法[D];中北大学;2012年
9 商惠敏;径向运动中缩放系数的研究[D];暨南大学;2007年
10 马宏业;全景摄像系统电子稳像方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
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 张博,任广辉,吴芝路,张欣宇,张勇;采用下采样和位平面匹配的局部运动估计[J];光电工程;2005年02期
8 罗诗途,王艳玲,张玘,罗飞路;车载图像配准稳定算法中的关键技术[J];光电工程;2005年05期
9 钟平,于前洋,金光;基于特征点匹配技术的运动估计及补偿方法[J];光电子·激光;2004年01期
10 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
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟礼秋;马争;;基于DirectShow的MPEG-4监控系统的设计与实现[J];安防科技;2007年03期
2 周慧;杨杰;;基于DirectShow框架的视频监控系统[J];安防科技;2008年01期
3 刘文萍;杨学超;王景中;孟丹;;基于GPRS的远程报警视频监控系统[J];安防科技;2008年02期
4 张明杰;;远程视频监控系统中网络通信模块的设计[J];安防科技;2009年03期
5 张跃文;袁大伟;;一种基于DM642的电子图像稳定系统[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
6 申华;;基于DirectShow设计视频加密Filter组件[J];鞍山师范学院学报;2008年04期
7 周亚军;王翔;苏享;姚志龙;姚春柱;;快速灰度投影稳像算法研究[J];兵工自动化;2009年08期
8 杨常清;王孝通;徐晓刚;金良安;傅建国;;稳像软平台的一些关键技术研究[J];兵工学报;2006年03期
9 李召;张靖;崔占忠;;捷联电视制导反坦克导弹掠飞制导系统设计方法[J];兵工学报;2009年06期
10 于家城;陈家斌;晏磊;刘岳峰;;图像匹配在海底地图匹配中的应用[J];北京大学学报(自然科学版);2007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 ;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
3 郭远航;谭乐泳;徐品;;虚拟演播室中的线性色键的软件实现[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 杨靓;黄巾;卢强;黄士坦;;基于全息相关系数矩阵的匹配算法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
5 冯爽;王永滨;李樱;;支持DRM的媒体播放器的研究与实现[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
6 杨乐敏;;自动化煤堆体积测量系统的开发应用[A];华东地区第十次测绘学术交流大会论文集[C];2007年
7 杨常清;王孝通;徐晓刚;李博;;基于四参数仿射模型的快速运动估计算法[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
8 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
9 尹梓名;赵晨晖;吕旭东;段会龙;;基于DirectShow的多模态医学视频同步回放技术的实现[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会青年优秀论文[C];2010年
10 陈贤;张刚;赵文吉;左建章;;基于生理视觉原理的立体视频重建技术研究[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张跃飞;车载摄像机数字稳像技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 王光德;中小型煤矿氡监测等关键技术研究[D];成都理工大学;2011年
4 唐春晓;基于多光谱成像的数字粒子图像测速技术研究[D];天津大学;2010年
5 沈乔楠;堆石混凝土施工管理中视觉信息的处理方法及应用研究[D];清华大学;2010年
6 韩露;面向智能移动监控辅助的可穿戴视觉研究[D];重庆大学;2011年
7 张路;捷联平台成像末制导关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 杨德贵;基于红外序列图像的地物类型反演、目标检测与被动测距研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 苑光明;基于全方位视觉的移动机器人动态目标识别与导航研究[D];河北工业大学;2010年
10 许德新;无人机光电载荷视轴稳定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘光;基于H.264的视频实时传输系统研究与设计[D];山东科技大学;2010年
2 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
3 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
4 仇晨光;动态场景中的运动目标检测与跟踪技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 覃春花;图象稳定技术研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张贝;基于特征提取与灰度投影联合稳像的算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陶宝泉;基于SOPC的网络视频监控头的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李闪闪;无线网络视频监控系统软件的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
9 刘勇;Robocup类人机器人系统研究与实现[D];大连理工大学;2010年
10 孙晖;基于.NET的健康咨询系统设计与实现[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶晞;;可预测起始搜索点的自适应准十字菱形搜索算法[J];北京交通大学学报;2008年06期
2 金明;薛斌;彭定明;;电子稳像的实时鲁棒性算法[J];兵工自动化;2007年07期
3 王彦锟;刘方;;采用位平面和钻石搜索的全局运动估计[J];兵工自动化;2007年11期
4 周亚军;王翔;苏享;姚志龙;姚春柱;;快速灰度投影稳像算法研究[J];兵工自动化;2009年08期
5 朱华勇;卜彦龙;沈林成;;单通道防空导弹电子稳像过程中的噪声分析及处理[J];兵工自动化;2010年08期
6 杨常清;王孝通;徐晓刚;金良安;傅建国;;稳像软平台的一些关键技术研究[J];兵工学报;2006年03期
7 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
8 曾雪莲;尚斐;;一种新的快速智能电子稳像方法[J];兵工学报;2008年11期
9 孙凯鹏;李新军;;复杂背景下单个运动物体的实时视觉追踪算法[J];北京航空航天大学学报;2008年03期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 黄国祥;RGB颜色空间及其应用研究[D];中南大学;2002年
3 毛佳;嵌入式实时系统中关键技术的研究[D];吉林大学;2004年
4 李忠新;图像镶嵌理论及若干算法研究[D];南京理工大学;2004年
5 白恩健;伪随机序列构造及其随机性分析研究[D];西安电子科技大学;2004年
6 陈华;密码算法的安全性检测及关键组件的设计[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
7 张永祥;基于陀螺仪的船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);2006年
8 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
9 顾柏园;基于单目视觉的安全车距预警系统研究[D];吉林大学;2006年
10 李胜强;伪随机序列设计及其随机性分析研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李澎;电子稳像系统中运动估计算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 薛言太;基于水天线的电子稳像技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 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
4 涂晓昱;基于DSP的通用实时图像处理系统设计与研究[D];浙江大学;2004年
5 杨文凯;序列图像中运动目标的检测[D];西北工业大学;2004年
6 张怡;基于块匹配的电子图像稳定[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 陈洪;红外图像预处理算法研究与硬件化设计[D];国防科学技术大学;2003年
8 孟龙;数码相机拍摄视频的稳定处理[D];清华大学;2004年
9 靖广文;基于DSP的图像采集系统研究与设计[D];华中科技大学;2004年
10 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
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 马心儒;邹丽新;汤荣生;顾济华;徐婷婷;尹楠;;基于电子稳像技术的CCD成像空间校正方法研究[J];现代电子技术;2012年06期
2 方万利;吴诚;杨晓娟;项敏敏;;基于补偿区域的块匹配算法研究与实现[J];云南民族大学学报(自然科学版);2012年05期
3 方万利;吴诚;杨晓娟;王小芳;;一种改进的基于低延迟的电子稳像算法分析与实现[J];云南民族大学学报(自然科学版);2012年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张贝;基于特征提取与灰度投影联合稳像的算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 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
4 田少卿;基于灰度投影的电子稳像算法关键技术研究[D];东北林业大学;2011年
5 王兆军;基于视频的成像去抖动方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 李澎;电子稳像系统中运动估计算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 王开宇;基于全景摄像系统的电子稳像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 萨出拉;基于改进型SURF算法的电子稳像技术研究[D];南京理工大学;2012年
9 蒯伟;基于DM642的电子稳像算法[D];中北大学;2012年
10 姚琛;基于传播波方程的运动模糊图像仿真[D];暨南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎洁,唐建中,史维祥,吴凤高;FUZZY控制在舰载雷达稳定平台伺服系统中的应用[J];兵工学报;1999年02期
2 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
3 翁彦,张天桥;滚转弹体制下寻的制导系统研究[J];北京理工大学学报;1999年05期
4 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
5 陈熙源,万德钧,程启明,余勇;陀螺随机漂移的神经网络预报方法研究[J];东南大学学报;1998年05期
6 张定;;家用摄录机的电子图像稳定系统[J];电视技术;1993年07期
7 唐泽鹏,秦雷,朱秀昌,刘峰;运动估计算法分析[J];电视技术;2001年12期
8 李哲英;DSP硬件技术综述[J];电子产品世界;2000年05期
9 来晓岚,赵佳明,卢焕章;DSP+FPGA实时信号处理系统[J];电子技术应用;2000年09期
10 杨卫平,李吉成,沈振康;图像抖动条件下跟踪数据的处理技术[J];电子学报;2001年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张翠;吴诚;郑晟;方万利;冯赛赛;;基于TMS320C642电子稳像算法的实现[J];电子科技;2011年04期
2 王旸;;全搜索块匹配算法的一种改进算法[J];陕西师范大学继续教育学报;2007年01期
3 李保中;陈洪亮;边栓成;;光电系统中的电子稳像技术研究[J];微计算机信息;2010年10期
4 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
5 刘水泉;张长泉;;基于直线特征的车载电子稳像方法[J];火力与指挥控制;2007年03期
6 张国栋;王明泉;郭栋;;基于灰度投影算法的实时电子稳像研究[J];微电子学与计算机;2010年10期
7 刘阳娜;;提高电子稳像灰度投影算法运算速度的研究[J];舰船电子对抗;2007年05期
8 王旸;冯驰;;基于块匹配的电子图像稳定算法[J];咸阳师范学院学报;2006年04期
9 孙辉;;快速灰度投影算法及其在电子稳像中的应用[J];光学精密工程;2007年03期
10 周亚军;王翔;苏享;姚志龙;姚春柱;;快速灰度投影稳像算法研究[J];兵工自动化;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 李奇;徐之海;冯华君;陈跃庭;;帧间旋转图像序列的运动矢量探测方法[A];浙江省光学学会第九届学术年会暨新型光电技术青年论坛论文集[C];2005年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
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 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
7 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
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 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
10 张玉欣;基于面阵CCD的速高比计研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 李澎;电子稳像系统中运动估计算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 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
4 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
5 覃春花;图象稳定技术研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 蒯伟;基于DM642的电子稳像算法[D];中北大学;2012年
7 王开宇;基于全景摄像系统的电子稳像技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 李双;基于DM6446的电子稳像技术研究与实现[D];大连理工大学;2011年
9 马宏业;全景摄像系统电子稳像方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 杨亚飞;基于FPGA的电子稳像系统设计[D];天津大学;2010年
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