一种基于改进运动估计的电子稳像技术

在摄像机载体运动过程中会造成图像序列的不稳定,从而产生观察者的视觉疲劳甚至会丢失观察目标,电子稳像是解决以上问题的有效手段。电子稳像首先对全局运动进行估计,求出参考帧和当前帧图像的全局运动矢量。本文先取视频序列相邻两帧图像的子图像进行块匹配得出局部运动矢量,根据计算得到的运动矢量弧度值剔除错误的运动矢量,然后对剩余的运动矢量求平均值作为此区域的运动矢量,并把与此矢量弧度相近的块的中心点作为特征点,利用仿射变换模型求解出变换参数,最后经过运动补偿技术去除视频抖动。实验结果表明,该方法可以有效地抑制帧间的平移和旋转等抖动,达到了预期的效果。     

基于分块灰度投影的电子稳像算法

针对灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中稳像精确度不足,改进基于灰度投影的运动估计算法,先采用卡尔曼滤波将采样图像进行预处理以去除噪声,再将每帧图像分成4个子区域,按原方法对各子区域内像素点进行灰度投影,计算出子区域在x轴和y轴上的偏移量,分别平均得到整体偏移量,用插值放大的方法进行运动补偿。选取日本九州大学图片数据库中图像序列的相邻两帧进行仿真试验,结果表明,改进算法的峰值信噪比可提高21.5%。     

基于灰度投影运动估计的ViBe改进算法

传统的ViBe算法在目标检测中是比较常用的检测算法,该算法因为便于实现、运算效率高等优点在运动目标检测方面得到了广泛的应用.但是传统的ViBe算法在分离前背景时经常出现"鬼影现象".针对以上问题提出了一种基于灰度投影运动估计的ViBe改进算法,首先用三帧差分法和ViBe算法对运动目标进行了实时检测,分离了前背景后,发现由于背景发生变化时对检测的前景目标图像有误检现象,为了去除运动背景的影响,采用了灰度投影运动估计的方法,用于估计两帧图像的平移参数和缩放参数,并选取一个参照帧的背景图像作为参考,最后根据将运动参数映射到当前输入的背景图像中,实现了背景的补偿,得到了真实的背景图像.实验结果表明,本文算法在对运动区域的目标进行检测时可避免鬼影、抗动态背景模型干扰等方面有很好的优势,并可以准确的在动态背景下检测出运动目标的位置信息.     

一种改进的ME-Skip运动估计算法

在H，S，Kang的ME-Skip运动估计算法的基础上，提出了一种改进的ME-Skip运动估计算法，新算法对运动估计匹配误差差分绝对值之和(SAD)的阈值设置作了改进，新算法设置了两个SAD阈值，较小的SAD阈值用以克服误差传播，较大的SAD阈值用以尽可能的避免运动估计，当基于预测运动矢量的匹配误差介于两SAD阈值之间时，用小窗口搜索代替运动估计，实验结果表明在编码效率略有提高的同时，新算法进一步减少了运动估计运算量的10％～20％。     

一种基于鲁棒背景运动估计的电子稳像算法

当场景中存在较大范围运动前景时,通常的电子稳像算法较难鲁棒地提取背景的全局运动。针对这种情况,提出了利用前景运动掩膜和对极几何关系抑制错误的全局运动估计,进而达到稳像的目的。首先,估计相邻帧间可视化密集光流图;将该光流图用颜色直方图统计各颜色比重,进而分割出运动前景并制作掩膜;利用掩膜删除掉分布在前景上的光流保留背景光流;之后进一步去除外点,利用剩余的光流进行全局运动估计;最后,采用卡尔曼滤波完成运动补偿。三组不同环境的实验结果均表明,该算法能够有效抑制运动前景对稳像结果的干扰,稳像前后图像的PSNR值提高了近36%,稳像效果明显。     

改进的灰度投影电子稳像算法

针对灰度投影算法在稳像时用时较长的问题,提出一种快速三点搜索算法。在不影响稳像效果的前提下,对图像进行分区,用改进的算法进行灰度投影的矢量求解,并运用均值滤波得到全局运动矢量,实现运动补偿。实验结果表明,该算法计算的峰值信噪比(PSNR)与传统的灰度投影算法比相差小于0.5dB,但时间却减少了21.8ms。     

运动估计中的一种前处理算法

为降低视频编码中运动估计的算法复杂度,提出一种针对运动估计的前处理算法.该算法首先通过前两帧来对当前帧的矢量分布进行预测,并对大概率的运动矢量进行优先估计,使得一部分宏块的运动估计工作在前处理过程中完成,并且这些宏块的运动矢量需要的搜索点数仅为一次,因而该算法显著地提高运动估计的效率.理论分析结果表明,算法针对视频序列中的运动矢量中心偏置分布特性非常有效.把该算法分别应用于三步搜索(TSS)以及菱形搜索(DS)等算法中的实验结果表明,本算法在保持与以上算法相当的绝对误差的条件下能够大幅度降低平均搜索点数,使得运动估计的计算复杂度有了显著的降低,从而进一步降低整个视频编码的计算复杂度.     

矿井移动载体摄像的电子稳像算法

针对矿井移动载体摄像造成的视频抖动,提出一种电子稳像算法,分离移动载体摄像中的主动扫描运动矢量和随机抖动矢量,实现视频序列的稳像补偿.算法首先利用平移运动模型建立图像运动矢量估计方程,以视频序列的角点特征建立帧间映射,求解其最小二乘解得到帧间图像全局运动矢量.然后针对移动载体摄像抖动的不确定性,构建粒子状态预测方程,采用二维欧氏距离定义观测值和观测概率密度,求解运动补偿矢量.通过算法有效性和稳像准确度实验,结果表明:该稳像算法可有效保留摄像机主动扫描运动、去除随机抖动,提高了输出视频的图像质量,稳像后峰值信噪比(PSNR)的平均值比稳像前提高了25.38DB.     

一种基于视频序列特性的快速运动估计算法

针对视频压缩中的关键技术运动估计算法，提出了一种新的快速运动估计算法。该算法首先利用视频序列宏块间的相关性预测搜索起点，同时根据运动矢量中心偏置特性和SAD分布的方向性设计搜索模板，避免和减少不必要的搜索，提高了运动估计的速度和精度，在保证视频图像质量的情况下，有效的降低了计算复杂度。     

一种鲁棒的电子稳像系统

基于特征点跟踪的全局运动估计和利用Kalman滤波的运动补偿,提出一种鲁棒的电子稳像系统．首先,提取特征点的局部信息以估计全局运动,其中各特征点的跟踪是通过特征窗匹配来完成的,同时根据特征点集间具有稳定相对位置的结构特征,提出距离准则,对特征匹配进行验证,来去除前景运动点或误匹配点(即局部特征点)．然后,将所有验证后的匹配点对(全局特征点)带入运动模型,并利用Levenberg-Marquardt进行最优化迭代,求出全局运动矢量． 最后,对原始运动矢量序列进行Kalman滤波,提取抖动参数以补偿图像．实验结果表明,该系统可以处理图像序列的平移、旋转和缩放等抖动,并且对于场景中的局部运动有良好的鲁棒性．     

一种新的块匹配运动估计算法

针对一系列连续运动的视频序列,利用前后帧间的相关性,在分析块匹配算法高精度和三步法的运算速度快的基础上,提出了一种基于块的新算法.实验结果表明,该算法比EBMA算法运算量大大减小,运算精度又比三步法得到了很好的提高.     

一种基于视频序列特性的快速运动估计算法

针对视频压缩中的关键技术运动估计算法,提出了一种新的快速运动估计算法.该算法首先利用视频序列宏块间的相关性预测搜索起点,同时根据运动矢量中心偏置特性和SAD分布的方向性设计搜索模板,避免和减少不必要的搜索,提高了运动估计的速度和精度,在保证视频图像质量的情况下,有效的降低了计算复杂度.     

基于块匹配的运动估计算法研究和优化

为了克服视频编码中运动估计运算量大的困难,对HBS和MVCB算法进行了深入讨论;并利用自适应静止块检测准则和基于运动相关性自适应的初始搜索点预测方法,实现了对MVCB算法的优化,减少了算法的搜索点数,有效提高了,搜索速度.实验表明,在保证图像质量的前提下,改进后的算法平均搜索点数比HBs和MVCB算法分别下降了 48%和29%.     

运动估值与补偿技术的研究

论述了三种运动估值技术,并讨论了运动补偿方法解决图象抖动问题,最后列举了该技术的几个典型应用实例。     

基于运动矢量差中心偏离特性的运动估计算法

在运动矢量中心偏离特性的基础上,研究了运动矢量差中心偏离特性,利用这种特性,提出了一种基于运动矢量差中心偏离特性的运动估计新方法.提高了对运动矢量起始点的预测精确度,扩充了静止宏块的概念.根据运动块的运动剧烈程度,自适应地采取方向自适应线性矩形小菱形搜索法和线性大菱形小菱形搜索法.实验结果表明,这是一种快速、高效的运动估计方法.     

一种适用于实时监控领域的快速运动估计算法

提出了一种适用于监控场景的快速运动估计算法,该算法能够利用监控领域背景相对固定的特点,使用多种高效的提前截止准则,并使用预测技术自适应调整搜索起点。实验结果表明,在保持图像质量不变的情况下,该算法的搜索速度比目前最快的PMVFAST算法提高了近40%,适合于实时监控领域的应用。     

适用于大角度抖动的电子稳像算法

在角点检测的基础上,提出了一点对多点的配对策略,并针对该策略推导了能够解决图像序列同时存在平移和大角度旋转的稳像新算法.该算法克服了其他稳像算法必须准确求解图像旋转中心的缺点,突破了以往大多数算法仅解决平移和小角度旋转(一般是3°到5°)的限制.实验结果表明,当抖动图像的旋转角度转到18°时,仍然能达到很好的稳像效果,且稳像后图像的平均峰值信噪比比稳像前提高了约26 dB.