高精度实时全帧频SURF电子稳像方法 被引量：23

1

作者 张坤 许廷发 +1 位作者 王平 冯亮 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1964-1972,共9页

针对视频抖动和电子稳像的实时性,提出了基于SURF的电子稳像算法。首先,采用SURF算法检测图像的兴趣点,建立了当前帧与参考帧的对应关系,得出高精度的运动估计矢量。然后,通过判定参考帧更新策略,获得平滑的帧间全局运动矢量,进而对原... 针对视频抖动和电子稳像的实时性,提出了基于SURF的电子稳像算法。首先,采用SURF算法检测图像的兴趣点,建立了当前帧与参考帧的对应关系,得出高精度的运动估计矢量。然后,通过判定参考帧更新策略,获得平滑的帧间全局运动矢量,进而对原始视频序列进行运动补偿。最后,将参考帧对应区域像素填充到稳像帧丢失像素区域进行全帧频补偿,输出高精度的实时全帧频电子稳像视频。实验结果表明,采用SURF算法的实时电子稳像算法,运行时间<30ms,精确度<1 pixel,对存在严重运动模糊的视频具有较强的鲁棒性,可以去除帧间高频抖动并有效改善视频质量。 展开更多

关键词 电子稳像 全帧频 SURF算法 运动估计 运动滤波 亚像素

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一种改进的代表点匹配算法在稳像技术中的应用 被引量：8

2

作者 钟平 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期742-745,748,共5页

提出一种用于电子稳像技术改进的代表点匹配算法。通过合理的划分区域,保证在区域内各点运动的一致性,利用代表点匹配算法确定各区域内的运动矢量,并把其代入变换模型可得关于旋转、平移和变焦等信息的线性方程组,求其方程的解得全局运... 提出一种用于电子稳像技术改进的代表点匹配算法。通过合理的划分区域,保证在区域内各点运动的一致性,利用代表点匹配算法确定各区域内的运动矢量,并把其代入变换模型可得关于旋转、平移和变焦等信息的线性方程组,求其方程的解得全局运动矢量。利用该方法的特点是,具有速度快,并能求出平移运动和旋转运动参数,实现图像运动的平移和旋转补偿。实验表明,改进的稳像算法对于提高动态图像的稳定性具有较好的效果。 展开更多

关键词 运动估计 代表点匹配算法 数字图像稳定

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基于FPGA的实时电子稳像 被引量：15

3

作者 李刚 程志峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期8-13,共6页

针对航空光电平台运动拍摄过程中视频抖动问题和电子稳像的实时性要求,实现一种基于位平面匹配算法的FPGA实时电子稳像平台。首先利用格雷码位平面匹配方法估计局部运动向量,然后利用中值法得到全局运动向量并对其低通滤波得到运动补偿... 针对航空光电平台运动拍摄过程中视频抖动问题和电子稳像的实时性要求,实现一种基于位平面匹配算法的FPGA实时电子稳像平台。首先利用格雷码位平面匹配方法估计局部运动向量,然后利用中值法得到全局运动向量并对其低通滤波得到运动补偿量,最后利用补偿量对抖动视频进行补偿,从而输出稳定视频。利用位平面进行局部运动向量估计时,提出采用多位并行匹配的方法,提高了FPGA并行性以及匹配速度。详细设计了稳像平台中视频采集控制、图像存储、运动估计、运动滤波以及运动补偿等功能单元的FPGA实现。实验结果表明,该稳像平台能够完成帧频为25帧/秒、分辨率为720×576模拟视频的实时电子稳像,适用于实时性应用。 展开更多

关键词 电子稳像 位平面 运动估计 FPGA

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动态图像序列帧间运动补偿方法探讨 被引量：5

4

作者 钟平 冯进良 +1 位作者 于前洋 金光 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第4期441-444,共4页

图像序列的帧间运动不仅包含平移运动,而且旋转运动也是常见的。为了补偿这两种运动,可采用仿射变换模型。先把参考帧和当前帧分成若干个子块,利用灰度投影算法计算出局部运动矢量,然后使用能量最小化方法,由求出的有效局部运动矢量确... 图像序列的帧间运动不仅包含平移运动,而且旋转运动也是常见的。为了补偿这两种运动,可采用仿射变换模型。先把参考帧和当前帧分成若干个子块,利用灰度投影算法计算出局部运动矢量,然后使用能量最小化方法,由求出的有效局部运动矢量确定仿射变换模型参数。通过对当前帧进行仿射变换,即可实现对图像的平移和旋转的补偿。仿真和实验证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 灰度投影算法 运动估计 仿射变换 数字图像稳定 图像序列 帧间运动补偿 电子稳像技术

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基于Kalman滤波的稳像技术研究 被引量：12

5

作者 邢慧 颜景龙 张树江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期175-177,共3页

提出一种适用于视频侦察的实时电子稳像方法。采用特征点匹配法估计帧间全局运动参数,在建立参数运动模型的基础上,通过Kalman滤波确定各帧修正矢量。实验结果说明该方法可以较好地去除高频抖动,保留摄像机的主动运动,实现实时稳像。

关键词 信息处理技术 特征匹配 全局运动估计 KALMAN滤波 数字稳像

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高精度全景补偿电子稳像 被引量：11

6

作者 吴威 许廷发 +2 位作者 王亚伟 闫辉 徐磊 《中国光学》 CAS 2013年第3期378-385,共8页

针对摄像机拍摄目标过程中自身的随机抖动造成的视频序列不稳定,以及稳像补偿过程中边缘信息的丢失,提出了基于SURF(Speed-up Robust Feature)算法的全景电子稳像方法。首先,运用SURF算法提取当前帧图像和参考帧图像的兴趣点,将两幅图... 针对摄像机拍摄目标过程中自身的随机抖动造成的视频序列不稳定,以及稳像补偿过程中边缘信息的丢失,提出了基于SURF(Speed-up Robust Feature)算法的全景电子稳像方法。首先,运用SURF算法提取当前帧图像和参考帧图像的兴趣点,将两幅图像的兴趣点进行匹配,建立两帧的对应关系。针对兴趣点数目较少及场景中部分区域特征相似的情况,引入了兴趣点位移一致性抑制策略,改进了RANSAC(RANdom SAmple Consensus)误匹配的剔除算法,使得运动矢量的精确度小于1 pixel。然后,判定参考帧的更新策略,获取平滑的运动变量。最后,进行运动补偿,运用图像镶嵌技术对丢失的边缘区域信息进行全景补偿,得到了高精度的全景稳像结果,实验得到的输出视频峰值信噪比(PSNR)提高了33.1%。 展开更多

关键词 电子稳像 SURF算法 全景补偿 兴趣点位移 峰值信噪比

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基于相位相关的数字稳像算法研究 被引量：7

7

作者 邢慧 颜景龙 张树江 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期37-41,共5页

提出一种基于相位相关的车载视频稳像算法。采用对数极坐标变换技术以及相位相关技术检测图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数。为克服局部运动对全局运动参数的影响,采取了由局部运动参数求取全局运动参数的策略。在建立运动参... 提出一种基于相位相关的车载视频稳像算法。采用对数极坐标变换技术以及相位相关技术检测图像帧间的旋转、尺度变换以及平移运动参数。为克服局部运动对全局运动参数的影响,采取了由局部运动参数求取全局运动参数的策略。在建立运动参数状态空间模型的基础上,采用Kalman滤波技术进行运动滤波,获取补偿参数。实验结果说明该方法能够比较理想地保留摄像机的主动运动,去除高频抖动。 展开更多

关键词 相位相关 全局运动估计 KALMAN滤波 数字稳像

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由形态学边缘模式匹配实现数字稳像 被引量：7

8

作者 王小鹏 阎国梁 +1 位作者 裴建刚 晏鑫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期683-689,共7页

针对在一些实际应用场合摄像机设备的震动造成的视频序列失稳,提出了一种基于形态学边缘模式匹配的数字稳像方法。该方法首先利用形态学方法提取视频图像边缘,然后利用当前帧子块与参考帧子块的边缘进行特征匹配,以确定当前帧子块相对... 针对在一些实际应用场合摄像机设备的震动造成的视频序列失稳,提出了一种基于形态学边缘模式匹配的数字稳像方法。该方法首先利用形态学方法提取视频图像边缘,然后利用当前帧子块与参考帧子块的边缘进行特征匹配,以确定当前帧子块相对于参考帧的局部运动矢量。对得到的局部运动矢量进行分析判决,以确定该局部运动矢量是否为真正的抖动偏移量,消除视频帧本身因存在局部运动目标、低对比度、纹理区域等因素对全局运动矢量估计的影响;最后,通过判别确认的局部运动矢量确定全局运动矢量并进行运动补偿,实现数字稳像。仿真实验表明,由于该方法的块局部运动矢量采用1bit边缘进行最大相关值估计,因而复杂度低,而采用异常情况判决准则消除了其对真正运动矢量估计的影响,稳像精度高,可应用于因摄像头平移震动等因素造成的视频序列失稳。 展开更多

关键词 数字稳像 形态学边缘 模式匹配 运动矢量 运动补偿

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采用下采样和位平面匹配的局部运动估计 被引量：5

9

作者 张博 任广辉 +2 位作者 吴芝路 张欣宇 张勇 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期75-79,共5页

针对电子稳像系统的实时性要求,提出了一种基于下采样、位平面匹配和三步搜索策略的快速局部运动估计算法。该算法将搜索比较次数由 225 次减少为 24 次而精度基本不变;利用图像下采样技术将参与估计的子图像像素增加 4 倍而运算量基本... 针对电子稳像系统的实时性要求,提出了一种基于下采样、位平面匹配和三步搜索策略的快速局部运动估计算法。该算法将搜索比较次数由 225 次减少为 24 次而精度基本不变;利用图像下采样技术将参与估计的子图像像素增加 4 倍而运算量基本不变,提高了由于子图像中运动物体引起干扰的抵抗能力。实验表明,该算法搜索速度明显提高,而精度基本不变,所得到的匹配位置非常接近全搜索匹配法获得的匹配位置。 展开更多

关键词 电子图像稳定 位平面匹配法 三步搜索 局部运动估计

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投影算法与块匹配法结合的实时数字稳像方法 被引量：7

10

作者 陈跃庭 李奇 +2 位作者 许东晖 冯华君 徐之海 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1537-1540,共4页

为了实时地稳定摄像系统的输出视频,特别是图像序列中存在运动物体的视频,提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配;然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配;最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢... 为了实时地稳定摄像系统的输出视频,特别是图像序列中存在运动物体的视频,提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配;然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配;最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢量,补偿图像序列的运动.进行匹配的小块是根据参考帧的拉普拉斯变换选取的.对实时稳像实验结果的定量分析和评价表明,该方法切实可行,并具有速度快、精度高的特点. 展开更多

关键词 电子稳像 灰度投影算法 块匹配 拉普拉斯变换

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大运动前景和旋转抖动视频的快速数字稳定 被引量：7

11

作者 遆晓光 靳万鑫 余颖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期177-185,共9页

针对存在大的旋转抖动和大的运动前景的视频,提出了一种快速电子稳像方法。由于现有圆周投影法在估计图像大角度旋转运动时鲁棒性较差,故对算法进行了改进以提高投影相关匹配时的准确性。考虑常用的稳像算法难以处理含较大或较多运动前... 针对存在大的旋转抖动和大的运动前景的视频,提出了一种快速电子稳像方法。由于现有圆周投影法在估计图像大角度旋转运动时鲁棒性较差,故对算法进行了改进以提高投影相关匹配时的准确性。考虑常用的稳像算法难以处理含较大或较多运动前景的抖动视频,提出一种基于图像位平面金字塔的自适应取块平移运动估计方案;该方案可根据块匹配结果的统计特性决策最优取块模式,最大程度地避免运动前景对运动参数估计的干扰。最后,引入一种自适应分组的限幅加均值复合滤波方式,一方面通过限幅滤波修正帧间错误运动估计,另一方面自适应分组确定滤波窗口以达到较佳运动平滑效果。实验结果表明:改进的圆周投影法旋转估计的准确性和稳健性均有提高;自适应取块的平移运动估计方案能够准确估计较大运动前景抖动视频的运动参数,同时也适用于灰度特征不丰富的抖动视频;稳像的信噪比峰值可达31.08dB。 展开更多

关键词 电子稳像 改进圆周投影 自适应块匹配 运动估计 运动滤波

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使用粒子滤波器实现电子稳像 被引量：7

12

作者 姚军 蒋晓瑜 +2 位作者 杜登崇 汪熙 纪红霞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1105-1110,共6页

提出用粒子滤波器来实现视频序列的稳像,解决了视频序列的帧间不稳定问题。提出的稳像算法从视频图像中提取角点特征,建立当前帧与参考帧之间的映射关系,然后根据仿射变换模型求取最小二乘解来获得帧间的全局运动参数,最后利用粒子滤波... 提出用粒子滤波器来实现视频序列的稳像,解决了视频序列的帧间不稳定问题。提出的稳像算法从视频图像中提取角点特征,建立当前帧与参考帧之间的映射关系,然后根据仿射变换模型求取最小二乘解来获得帧间的全局运动参数,最后利用粒子滤波平滑运动参数,实现帧间的实时运动补偿。对包含80帧场景的视频序列进行了实验,稳像后视频序列的平均峰值信噪比比稳像前提高了24.88,同时稳像精度<1 pixel,处理时间<30 ms。实验结果表明,本文算法能有效地改善图像质量,在去除高频抖动的同时能较好地保留摄像机的主动运动,稳像效果良好。 展开更多

关键词 粒子滤波 角点检测 全局运动估计 电子稳像

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电子稳像算法精度评价方法研究 被引量：6

13

作者 吕高杰 张国华 车宏 《电光与控制》 北大核心 2011年第3期76-79,共4页

提出一种评价电子稳像算法精度的方法,解决了某些情况下,常用稳像评价方法不能有效对稳像效果进行评价的问题。该方法用同一种标准可以评定不同特征和运动规律的图像序列,其评价的效果将有助于电子稳像算法的改进,促进该项技术的进一步... 提出一种评价电子稳像算法精度的方法,解决了某些情况下,常用稳像评价方法不能有效对稳像效果进行评价的问题。该方法用同一种标准可以评定不同特征和运动规律的图像序列,其评价的效果将有助于电子稳像算法的改进,促进该项技术的进一步发展。 展开更多

关键词 数字图像处理 电子稳像 稳像评价 标准差

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结合SURF的数字稳像技术 被引量：5

14

作者 初守艳 席志红 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期241-247,共7页

为了快速准确地稳定视频图像,提出以加速鲁棒特征(SURF)为基础的数字稳像技术.首先针对SURF不适合实时应用的缺陷,根据实际需要和图像尺寸选择皇后模板抽样或者熵值预判来减少建立特征描述子的时间;其次采用基于向量内积的最近邻和次近... 为了快速准确地稳定视频图像,提出以加速鲁棒特征(SURF)为基础的数字稳像技术.首先针对SURF不适合实时应用的缺陷,根据实际需要和图像尺寸选择皇后模板抽样或者熵值预判来减少建立特征描述子的时间;其次采用基于向量内积的最近邻和次近邻距离比率的方法确定粗匹配结果,并根据特征点本身性质提出级联滤波算法,进一步去除局部匹配点对;最后采用迭代最小二乘法和仿射参数模型求解全局参数并进行反向补偿,得到稳定的视频图像.实验结果表明,该技术能达到有效稳定视频图像的目的,与原SURF算法相比运算时间有极大地提高. 展开更多

关键词 数字稳像技术 加速鲁棒特征 皇后模板 迭代最小二乘法

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采用位平面和钻石搜索的全局运动估计 被引量：5

15

作者 王彦锟 刘方 《兵工自动化》 2007年第11期80-82,85,共4页

一种快速全局运动估计算法,将位平面匹配与钻石搜索策略相结合,对图像的部分区域进行匹配,获得的局部运动矢量经过中值滤波得出图像的全局运动矢量。算法的匹配仅用二进制的逻辑运算即可实现,使用中值滤波,能克服不可靠的局部运动矢量... 一种快速全局运动估计算法,将位平面匹配与钻石搜索策略相结合,对图像的部分区域进行匹配,获得的局部运动矢量经过中值滤波得出图像的全局运动矢量。算法的匹配仅用二进制的逻辑运算即可实现,使用中值滤波,能克服不可靠的局部运动矢量给图像的全局运动带来的影响。实验表明,该算法有与全搜索帧匹配算法相当的估计精度,但搜索速度明显提高。 展开更多

关键词 位平面匹配 钻石搜索 中值滤波 数字图像稳定 全局运动估计

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数码相机防抖技术及检测方法进展 被引量：5

16

作者 王潇潇 谭山 黄锋 《电子测试》 2016年第11期67-70,共4页

本文通过对相关国内外专利及文献的检索,综述了近年来数码相机防抖技术的进展,包括机械防抖和数字防抖技术;同时报道了防抖性能检测技术的最新动态,提出防抖技术及检测方法领域的发展趋势。

关键词 数码相机 防抖技术 减震技术 防抖检测

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快速平滑点特征轨迹电子稳像 被引量：4

17

作者 陈晓露 戴明 +1 位作者 葛明 郎小龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1988-1993,共6页

为了提高机载成像系统输出视频的图像质量,提出了一种快速平滑点特征轨迹的稳像算法。以消除全局运动估计的帧间匹配累积全局运动、实现长时快速稳像为目的,建立有别于传统实时稳像模式的系统框架。首先采用SURF算法从原始的抖动视频中... 为了提高机载成像系统输出视频的图像质量,提出了一种快速平滑点特征轨迹的稳像算法。以消除全局运动估计的帧间匹配累积全局运动、实现长时快速稳像为目的,建立有别于传统实时稳像模式的系统框架。首先采用SURF算法从原始的抖动视频中提取不稳定的特征点;其次利用Delaunay三角剖分算法判断特征点的邻接性,生成点特征轨迹;再次采用Kalman滤波器对不稳视频中得到的点特征轨迹进行滤波处理,得到平滑的点特征轨迹;最后由原始点特征轨迹和平滑点特征轨迹估算出直接需要补偿的全局运动矢量。实验结果表明:该方法不仅能够实时处理失稳航摄视频,有效改善机载成像系统的图像质量,而且能够估计出相互独立的帧间全局运动矢量,可以应用于需要长时间稳像的场合。 展开更多

关键词 电子稳像 点特征轨迹 全局运动估计 KALMAN滤波 SURF算法

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基于变分模态分解和长短期记忆网络的大平移抖动电子稳像算法

18

作者 郝铎 曾令飞 李成伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第S02期168-175,共8页

山地车载光电系统在采集图像的过程中经常出现大平移随机抖动,造成视频模糊、稳定性较差等问题。均值滤波法和小波变换法等算法通常根据帧间运动的物理特性(如频率、幅值等)建立数学模型。针对该类算法通常基于先验的滤波算子进行处理,... 山地车载光电系统在采集图像的过程中经常出现大平移随机抖动,造成视频模糊、稳定性较差等问题。均值滤波法和小波变换法等算法通常根据帧间运动的物理特性(如频率、幅值等)建立数学模型。针对该类算法通常基于先验的滤波算子进行处理,缺乏一定的自适应性,难以适用于复杂的电子稳像应用环境的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和长短期记忆(LSTM)网络的自适应电子稳像算法。通过对全局运动矢量序列依频率信息进行自适应分解,以获得一系列具有窄带特性的本征模态函数(IMF);同时,结合IMF的时空域信息,将IMF作为训练变量,搭建LSTM网络模型,对IMF进行分类,筛选出有意运动主导的IMF并重构出有意运动矢量序列,实现视频的稳定。实验结果表明,与均值滤波法和小波变换法等算法对比,所提算法所得结果分类准确度最高(最低91.4%),通过深度学习网络对频率、幅值、时空域信息等进行综合评判,对大平移抖动稳像有明显的提升效果,具有更好的鲁棒性。 展开更多

关键词 电子稳像 变分模态分解 长短期记忆网络 大平移抖动 深度学习

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一种基于角点特征的数字稳像算法研究 被引量：1

19

作者 邢慧 颜景龙 张树江 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2006年第4期566-571,共6页

针对复杂背景情况,提出一种基于角点特征的车载视频图像序列数字稳像算法.采用改进的Harris算子提取特征点,根据三级匹配策略实现对应点的匹配;建立参考图像与当前图像的映射关系,采用最小二乘解得到图像帧间的全局运动参数;最后利用Kal... 针对复杂背景情况,提出一种基于角点特征的车载视频图像序列数字稳像算法.采用改进的Harris算子提取特征点,根据三级匹配策略实现对应点的匹配;建立参考图像与当前图像的映射关系,采用最小二乘解得到图像帧间的全局运动参数;最后利用Kalman滤波平滑运动参数,实现帧间的实时运动补偿,达到稳像目的.实验结果表明该方法去除了高频抖动,较好的保留了摄像机的主动运动,稳像后的视频具有良好的视觉效果. 展开更多

关键词 HARRIS comer 全局运动估计 KALMAN滤波 数字稳像

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改进Noble算子匹配的电子稳像法 被引量：3

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作者 初守艳 席志红 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期204-212,共9页

考虑全局运动估计算法对电子稳像系统准确性和实时性的影响,提出了改进Noble算子匹配的电子稳像算法。该算法通过区域预选、特征匹配、参数求解和运动补偿四步操作稳定抖动视频。首先,根据全局运动一致性的特点,采用子块间的绝对差值提... 考虑全局运动估计算法对电子稳像系统准确性和实时性的影响,提出了改进Noble算子匹配的电子稳像算法。该算法通过区域预选、特征匹配、参数求解和运动补偿四步操作稳定抖动视频。首先,根据全局运动一致性的特点,采用子块间的绝对差值提前剔除部分不可靠区域,并改进传统Noble算子的全局阈值部分,根据区域梯度均值自适应调整阈值,检测各保留区域的角点,以保证图像特征的空间均匀性分布;其次,根据特征点的邻域信息构造梯度方向描述子进行粗匹配运算,并利用最近邻次近邻比率和均值距离准则两步操作优化匹配集合;然后,结合运动模型求解全局参数;最后,选择卡尔曼滤波过程完成抖动图像的补偿处理。Matlab仿真结果证明:该算法能平均提高峰值信噪比2dB以上,当旋转角度小于5°时性能更为优异,能准确、快速地稳定视频图像。 展开更多

关键词 电子稳像 全局运动 全局一致性 特征匹配 卡尔曼滤波

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