视频稳像技术综述

分析了视频稳像的各类算法,包括基于运动的经典算法框架下的各种研究和无运动的新稳像算法。指出了各类算法的优缺点和适用性,并展望了今后的研究方向。     

稳像技术

介绍了稳像技术的应用领域以及光学稳像和电子稳像的各种实现技术,阐述了基于图像处理的电子稳像技术原理,并根据车载红外热像仪的特点,提出了简单可行的稳像方法。     

利用全景图的视频稳像算法

针对具有场景变换、景深变换较小的抖动视频,本文提出了一种利用全景图的视频稳像方法。不同于传统稳像方法,本文所提算法利用原始视频序列生成广角视图,通过后期抽取视频帧,以合成方式输出稳定视频。通过区域块的运动估计,获取相机的运动轨迹;在此基础上,为消除视频抖动导致的原始运动轨迹的非平滑问题,提出了一种基于运动矢量统计的相机运动模式判决方法,并以此选择相应的平滑方式。最后,通过平滑后的运动轨迹对全景图进行抽帧,合成平滑、稳定视频。实验结果表明,本文提出的稳像方法能有效去除较大抖动,同时避免了对视频宽度的裁剪等后处理,具有较好的稳像能力。      

基于电子稳像的视频序列抖动处理技术

视频序列往往会由于摄像机及其载体的运动产生扰动,一些过量的扰动即视频序列的抖动会严重影响视频图像的质量,对于视频序列抖动问题的研究也因而逐渐兴起。文章立足于分析抖动产生的机理及在抖动的分类和建模方面进行研究,企图对抖动进行更为细致、系统地研究以期得到更好的稳像效果。     

基于时空一致性的立体视频稳像改进方法

随着立体拍摄设备的普及,立体影视的后期稳像需求大大增加.直接观看带有抖动的立体视频,极易造成视觉疲劳.利用传统2D稳像方法分别稳像合成的立体视频很可能引入新的垂直视差,并且会导致水平视差的不稳定,大大影响视觉体验.因此,提出了一种改进的立体视频稳像方法,在3D运动模型进行单目稳像的基础上,增强两路视频的时空一致性约束,更好地稳定水平视差及消除垂直视差.最后对稳定后的序列进行合理的裁切放大.对几组不同的立体抖动视频进行了试验,测试结果表明所提出的方法是有效的.     

一种鲁棒性的抖动视频稳像算法

设计了一种适用于移动摄像设备获取的视频序列的基于特征匹配的鲁棒性不稳定视频稳像算法,算法首先将亮度自适应模型融入传统的KLT方法中以实现鲁棒性的特征匹配,而后基于特征误差分析和运动一致性原则对特征集合进行有效性验证以提高特征的可靠性,并提出一种基于运动往复特性的抖动检测方法以避免视频无抖动时的稳像误差,最后根据匹配的特征区域间的对应关系采用Affine运动模型进行图像稳定.实验结果表明,算法对于前景物体运动和外界光线突变具有较好的鲁棒性.     

彩色分层和相位相关的视频稳像

针对小波变换和相位相关法实现的视频稳像精度不足的问题,本文引入彩色分层技术,提出了一种新的视频稳像技术方法.首先,对待处理视频图像进行彩色分层,分别进行小波变换(即金字塔式分层),并利用相位相关法求取相关运动矢量,然后对矢量参数进行权值滤波处理以保留正常扫描运动而去除抖动矢量,最后针对抖动量进行运动补偿实现视频稳像.针...     

基于联合相机路径的红外视频稳像算法

针对由于视差变化而导致的红外视频稳像技术难题,文中提出了一种基于联合相机路径的红外视频稳像算法,该算法主要包括:预处理、联合相机路径求解、多路径优化、运动补偿四个步骤。首先,要对红外图像进行直方图均衡化、特征点提取和匹配处理、预映射。接着,要将每帧图像分为m×n个网格单元,利用基于网格的映射运动表征,将每一帧中对应网格得到的局部单应性矩阵进行相乘得到联合相机路径。然后,对联合相机路径采用“多路径优化”策略进行平滑处理。最后,利用平滑后路径进行运动补偿稳定视频。实验结果表明,该方法能有效地处理由于视差而引起的非线性运动,相比传统的稳像算法效果更好,当特征点存在部分遮挡时,也能取得不错的稳像效果。     

结合RANSAC的SIFT算法在交通视频检测中的稳像技术研究

交通视频监控摄像头在大风条件下存在抖动问题,给后续的视频分析带来了困难。针对这一问题,文中首先介绍了3种相关方法：RANSAC、SIFT和最小二乘法。并在此基础上提出了一个视频稳像算法,实验证明该方法能较好地解决路面上的摄像头画面抖动问题。     

基于灰度投影和块匹配的无人机视频稳像方法

全局运动估计是电子稳像的关键技术之一。针对视频大抖动情况下的传统估计方法慢和不准确的问题,提出了一种灰度投影和块匹配相结合的平移运动估计,与基于图像极坐标变换的旋转缩放运动估计方法结合,形成了完整的全局运动估计新方法。使用卡尔曼滤波和视频图像重构,输出新视频。通过对大量视频处理,结果表明该方案提高了全局运动估计方法的运算速度和估计精度,产生了稳定的视频输出。     

基于图像拼接的全帧视频稳定算法

结合改进的比特平面匹配运动估计方法和图像拼接技术得到一种全帧视频稳定算法.基于菱形搜索的灰阶编码比特平面局部求精匹配方法在保证匹配精度的前提下,利用二进制布尔运算和菱形搜索降低了运动估计的计算复杂度,得到近似最优的估计精度.针对静态、平面场景视频序列,算法利用图像拼接技术得到全帧稳定视频.仿真实验验证了算法的有效性.     

基于LLE的视频摘要提取方法研究

为了自动获取主要视频信息且冗余信息较少的视频摘要,本文提出了LLE-自适应FCM和LLE-自适应阈值FCM算法.这两种方法首先利用流形学习算法局部线性嵌入（LLE）提取视频帧的特征向量,然后将得到的特征向量输入到自适应FCM和自适应阈值FCM中,得出分类效果和聚类中心.自适应FCM通过聚类有效性函数来确定分类类别数,而自适应阈值FCM是通过阈值的自动变化来确定分类类别数.最后把离聚类中心最近的视频帧作为视频摘要.实验的结果表明,在不需要人工干预的情况下,所提取的视频摘要既反映了视频的主要内容,而且冗余信息少.     

移动视频监控系统中的关键技术研究

针对移动设备有限的运算存储能力以及目前无线信道窄带高误码等问题,设计并实现了在移动环境下的实时视频监控系统。该系统融合了改进的高级Foveation滤波技术、自适应帧率调节、鲁棒的视频编码等技术。通过采用这些技术,以使有限的编码比特流合理分配,从而极大地提高监控系统的图像质量。同时,为了防止视频监控数据遭到恶意的攻击和篡改,系统集成了水印安全认证模块,保证了监控系统的安全性。     

基于小波变换的视频压缩的硬件实现

介绍了一种基于小波变换的换频压缩系统方案,其算法简单、计算量小,易于硬件实现。并着重分析了其自适应量化的实现原理,给出系统结构。实验数据表明该系统支持多分辨率,压缩比范围大,压缩视频质量稳定。     

基于小波变换的视频图像压缩算法研究

提出一种时域加强并结合时间轴稳定性码率控制的三维小波变换的视频图像编码方法。该算法根据人类视觉系统(HVS)的特性对视频图像不同频率的数据进行粗细不同的量化,可以很好地解决当图像运动变化较大时所产生的大数据量的问题;该算法无运动估计和补偿环节,降低了复杂度;采用提升型变换可以节省内存空间并提高运算速度;进行了码率控制,得到了良好的时间轴稳定性,提高了视频图像的清晰度和流畅度。     

一种运动载体摄像的自适应稳像系统

提出一种达到实时处理能力的自适应电子稳像系统.首先,采用基于投影相关单峰性的配准策略进行全局运动估计,为了减小投影全相关计算的复杂度,提出了快速投影算法(FPA),采用3点自适应搜索策略,结合大小搜索步长,进行由粗到细的搜索定位.其次,详细阐述了自适应均值滤波方法,通过自适应调整滑动窗口的尺寸,实现较好的平滑处理以降低抖动,并防止了过稳现象的发生.最后,提出运动矢量修正措施,以自适应地选取待补偿帧,来防止图像边缘的错误累积效应.实验结果表明,该系统可以明显减轻视频序列抖动现象,而且能实时跟随真实扫描场景.     

基于优选特征轨迹的全分辨率视频稳定

该文提出一种基于优选特征轨迹的视频稳定算法。首先,采用改进的Harris角点检测算子提取特征点,通过K-Means聚类算法剔除前景特征点。然后,利用帧间特征点的空间运动一致性减少错误匹配和时间运动相似性实现长时间跟踪,从而获取有效特征轨迹。最后,建立同时包含特征轨迹平滑度与视频质量退化程度的目标函数计算视频序列的几何变换集以平滑特征轨迹获取稳定视频。针对图像扭曲产生的空白区,由当前帧定义区与参考帧的光流作引导来腐蚀,并通过图像拼接填充仍属于空白区的像素。经仿真验证,该文方法稳定的视频,空白区面积仅为Matsushita方法的33%左右,对动态复杂场景和多个大运动前景均具有较高的有效性并可生成内容完整的视频,既提高了视频的视觉效果,又减轻了费时的边界修复任务。     

一种基于内容的快速视频运动对象分割算法

自从MPEG-4和MPEG-7标准公布以来。基于内容的视频编码与基于对象形状的检索成为视频领域新的发展趋势，而准确地从背景中分割出视频对象是实现上述功能的前提条件。对视频运动对象分割算法进行了研究，该算法结合对称差分和自适应阚值选取，获得变化检测模板，并最终分割出视频运动对象。实验结果表明该算法对运动对象敏感，能实时准确地分割出视频运动对象。但对象的关节运动以及背景的全局运动都将导致分割精度的降低，这也是今后研究的重点。