電子穩(wěn)象系統(tǒng)中旋轉運動估計算法研究.pdf

1、電子穩(wěn)象是一種新的穩(wěn)象方法。相對于傳統(tǒng)穩(wěn)象方法，它具有精度高、體積小和成本低等特點。電子穩(wěn)象主要通過運動估計和運動補償技術來實現(xiàn)圖象序列的穩(wěn)定。傳統(tǒng)的電子穩(wěn)象系統(tǒng)中多采用的是平移穩(wěn)象算法，常用的平移穩(wěn)象算法處理平移運動有較好的效果，卻無法處理有旋轉運動的圖象序列。因而本文主要研究了基于仿射模型的多局部位移旋轉運動估計法。該方法能對中心旋轉運動進行估計。
　　本文首先對最小二乘解估計旋轉運動算法的原理進行了分析，并對已有的局部塊全分

2、布法進行了改進，稱為十字分布法。由于局部匹配塊數(shù)目的減少，十字分布法的計算量是全分布法的三分之一。仿真實驗表明，在圖象細節(jié)較豐富的條件下，十字分布法可以較好的逼近全分布法。
　　其次，為了克服最小二乘解法計算復雜，計算量大的缺點，本文采用了幾何法來估計中心旋轉運動。先利用變步長搜索法估計局部位移量，并通過多個中心對稱分布的局部塊位移量來實現(xiàn)對旋轉運動的估計。幾何法的求解過程簡單，計算量減小，便于硬件實現(xiàn)。從針對相同圖象序列處理得到

3、的實驗數(shù)據(jù)中可以看出，幾何法估計精度與最小二乘解法相似。
　　為了防止局部小目標運動對旋轉運動估計的影響，本文采用一種均值篩選法。該方法能夠有效去除存在小目標運動的局部位移估計，進一步減小了旋轉運動估計的誤差。通過對實際視頻序列的處理，從仿真結果可以看出，進行局部位移估計有效性判斷是非常有效和必要的。
　　最后，論文在QUARTUSⅡ環(huán)境下對幾何法的局部位移估計算法和角度計算算法進行了硬件仿真。仿真結果表明，局部位移估計只需