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基于灰度投影的电子稳像系统及评价方法

作　者: 郭振
导　师: 郭继昌
学　校: 天津大学
专　业: 电路与系统
关键词: 电子稳像灰度投影运动估计视频稳定度算法快捷度
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 98次
引　用: 3次
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内容摘要

本文主要研究了电子稳像系统的基本原理、一些主要的稳像算法、以及一些对稳像效果的评价方法。首先把电子稳像技术与其它稳像技术进行了对比,突出了电子稳像的优势;其次对电子稳像系统的结构进行了描述,明确了各个模块的组成,并对电子稳像的原理、方法进行了深入的研究;然后根据模块的需求研究了稳像系统的核心部分,即电子稳像的算法,在诸多算法中主要对基于块的运动估计、基于像素灰度值的运动估计和基于图像特征匹配的算法进行了研究;最后综合各种算法的优缺点,决定用编程的方法来实现基于灰度投影的电子稳像系统,并最终用Visual C++ 6.0开发平台结合MFC和C++的编程完成了所设计的电子稳像系统。在电子稳像系统设计完成之后,需要对系统的稳像效果进行演示、适用情况进行分析以及最终结果进行评价。并用带视频按钮的操作界面,输入视频和输出视频对比播放的方式对结果进行了演示;传统的对稳像效果的评价方法,比如算法的准确性、算法的实时性以及算法的分辨率已经能够从视频的匹配程度、系统的工作速度和算法能够识别图像运动的最小值,这些方面来对稳像效果进行分析,为了弥补这些方法的不足和不全面之处,又提出了另外两种评价方法,即视频稳定度和算法快捷度,视频稳定度描述的是对抖动视频中相邻帧抖动频率及幅度的恢复能力,算法快捷度描述的是系统对程序缓存中存储的图像的读取能力。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 稳像技术的分类  8-11
    1.2.1 光学稳像技术  8-9
    1.2.2 机械式稳像技术  9
    1.2.3 电子稳像技术  9-11
  1.3 电子稳像的发展概况  11-12
    1.3.1 国外电子稳像技术概况  11
    1.3.2 国内电子稳像技术概况  11-12
  1.4 本文研究的内容  12-13
第二章电子稳像的基本原理及方法  13-19
  2.1 电子稳像的基本原理  13-14
  2.2 电子稳像的基本方法  14-18
  2.3 本章小结  18-19
第三章电子稳像算法研究  19-36
  3.1 局部运动估计  19-24
    3.1.1 代表点匹配法  19-20
    3.1.2 投影算法  20-21
    3.1.3 块运动估计快速算法  21-24
  3.2 全局运动估计  24-26
    3.2.1 均值法  24
    3.2.2 权重法  24-26
  3.3 基于块的运动估计方法  26-31
    3.3.1 块运动模型  26-27
    3.3.2 块匹配算法  27-29
    3.3.3 块匹配运动矢量估计算法  29-31
  3.4 基于像素灰度值的运动估计  31-32
    3.4.1 灰度投影法  31
    3.4.2 光流分析法  31-32
  3.5 基于图像特征匹配的算法  32-34
    3.5.1 边缘匹配法  32-33
    3.5.2 特征量跟踪法  33-34
    3.5.3 特征点匹配法  34
  3.6 本章小结  34-36
第四章基于灰度投影的电子稳像算法  36-47
  4.1 灰度投影算法的原理  36-39
    4.1.1 行、列灰度投影  36-37
    4.1.2 位移相关检测  37-38
    4.1.3 灰度投影的特点  38
    4.1.4 选择灰度投影的基础  38-39
  4.2 灰度投影算法的匹配原则  39-41
    4.2.1 中值滤波  39-40
    4.2.2 直方图均衡  40-41
    4.2.3 投影区域的选取  41
    4.2.4 参考帧的选取  41
  4.3 内部物体运动的影响  41-44
    4.3.1 拉普拉斯变换  42-43
    4.3.2 灰度投影的改进算法  43-44
  4.4 旋转图像序列的稳定  44-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章电子稳像的结果及评价方法  47-62
  5.1 处理抖动视频的界面菜单图  47-50
    5.1.1 稳像系统操作界面  48-49
    5.1.2 基本操作部分  49
    5.1.3 视频操作部分  49-50
    5.1.4 稳像展示部分  50
  5.2 实验结果及分析  50-53
    5.2.1 算法的准确性  50-51
    5.2.2 算法的实时性  51-52
    5.2.3 算法的分辨率  52-53
  5.3 电子稳像结果演示  53-57
    5.3.1 算法执行部分  53-56
    5.3.2 序列处理部分  56-57
  5.4 改进的抖动视频评价方法  57-61
    5.4.1 视频稳定度  58-59
    5.4.2 算法快捷度  59-61
  5.5 本章小结  61-62
第六章总结和展望  62-64
  6.1 本论文的主要研究工作  62
  6.2 本论文的创新点  62-63
  6.3 问题和展望  63-64
参考文献  64-67
发表论文和科研情况说明  67-68
致谢  68

基于灰度投影的电子稳像系统及评价方法

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