光电系统中的电子稳像技术研究

在介绍电子稳像技术原理和优点的基础上,对电子稳像过程中图像运动矢量的获取方法进行了分析,分别给出了利用速率陀螺和灰度投影算法获得图像运动矢量的过程,并进行了实验仿真,最后结果表明电子稳像技术在应用中是有效的。     

基于灰度投影的铁路道口视频电子稳像

机车过往铁路道口时的震动会导致监控视频图像序列的抖动.为了改善图像质量,获得稳定的监控视频,提出了一种基于灰度投影的道口视频电子稳像方法,该方法利用图像的灰度变化特点,通过灰度映射、投影滤波和运动矢量提取估计出视频帧间运动偏移量,进而进行运动偏移量补偿,实现道口视频图像序列的稳像.仿真实验表明,该方法能够有效实现铁路道口的视频稳像.     

塔机吊钩可视化系统的视频稳像算法

针对施工现场工况复杂,塔机吊钩视频稳像效果差的问题,本文提出了一种改进ORB特征匹配与固定滞后Kalman滤波相结合的吊钩视频稳像算法.在图像运动估计中,对经典ORB算法进行改进,采用了图像分块与自适应阈值的特征点提取,并引入图像四叉树算法提高图像特征点分布均匀性;在此基础上,采用背景补偿结合帧间差分法,快速识别局部运动目标并进行剔除,提高了全局运动参数估计的准确性;在运动滤波和补偿阶段,采用固定滞后Kalman滤波算法去除随机抖动分量,以获得视频去抖动的运动补偿参数,进而实现塔机吊钩可视化系统监控视频的稳像处理.实验结果表明:与经典ORB加Kalman滤波的稳像算法相比,本文所提出的稳像算法帧间变换保真度ITF提升了约9.12%,结构相似度平均值■提升了约2.75%,获得了更好的稳像效果,且帧处理速率FPS达到了29.65 f/s,满足塔机实时监控要求.     

一种特征匹配的高精度电子稳像方法*

针对车载侦察系统视频稳像精度要求较高的情况,提出一种基于边缘图像配准的高精度电子稳像方法。该方法采用相位一致性作为不变度量来同时检测图像的角点和边缘特征;利用匹配点对引导边缘匹配,并筛选适量分布均匀的匹配点对求取初始全局进行运动估计;改进粒子滤波以对边缘图像进行配准来获得精确全局运动参数,进一步提高了稳像精度。实验结果表明,所提出方法的平移配准误差(Δx=+0.210,Δy=-0.013)远小于一个像素,满足了车载侦察系统对电子稳像技术的实时性及高精度要求。     

基于曲线拟合的视频稳像方法

根据人眼的视觉特性,提出一种基于曲线拟合的视频稳像方法。使用图像背景特征点对摄像机的全局运动进行估计,利用曲线拟合的方法计算出摄像机的抖动分量,并将曲线拟合的结果作为摄像机的主观运动方向,对其摄像机的抖动运动分量进行补偿,使图像位移矢量达到最小,以有效减少运动补偿后引起的图像信息丢失。对抖动角度在20°内移动摄像机拍摄的视频进行稳像处理,实验结果表明,该方法稳像后视频的抖动角度小于2°,视频图像信息的损失小于5%,具有较好的稳像效果,并且在稳像后保证了视频帧内容的完整性。     

车载实时视频稳像系统研究与设计

通过对惯性稳像技术和电子稳像技术的分析,提出了一种新颖的坦克装甲车辆视频稳像设计理念,即在低成本的速率陀螺平台稳定的基础上采用电子稳像进行二次精稳,可有效提高图像稳定精度并能解决三级海况条件下的图像平移问题;主要论述了视频稳像系统的组成、工作原理和关键技术,建立了图像运动模型并工程实现了视频稳像系统快速原型--周视稳定观瞄镜;试验结果表明,该系统实现了视频稳像一级稳定的稳定精度要求(已高达0.2mil),而且跟踪平稳,快速性好;为车载稳像观瞄系统提供了成本低、性能优良的图像稳定系统,在军事及民用领域中具有广阔的应用前景.     

一种适用于高分辨率图像的实时电子稳像算法

为了探索在电子稳像技术上的新方法,在分析常用视频稳定技术的基础上,详细介绍了基于图像特征的电子稳像算法流程和可应用于高分辨率图像的特征点提取以及跟踪算法。同时,提出了一种可适用于高分辨率图像的实时电子稳像算法,对传统的KLT算法进行亮度适应方面的改进。最后,通过实验对于摄像机获取的连续视频图像进行应用新方法的电子稳像处理,实验结果验证了该算法的稳像效果及实时性,从而证明了该算法在实际应用中的效果很好。     

基于Android的移动电子稳像系统的研究与实现

利用基于Android操作系统的硬件平台实现了移动电子稳像系统。该系统采用无需人工干预的灰度投影算法,通过行列投影、投影滤波和相关计算获得运动补偿量,根据补偿量对视频进行全局校正。对稳像前后帧的行、列投影及残差图像,分析表明,该系统稳像效果良好,且具有携带方便的特点,易于推广到各类移动终端设备。     

基于视频稳像和视角变换的公交客流计数方法

已有的公交客流计数方法大多没有考虑车体振动引起的视频抖动问题和摄像头角度引起的图像梯形失真问题,因此提出一种基于视频稳像和视角变换的公交客流计数方法。首先采用基于块匹配的视频稳像技术,减小车体振动引起的图像序列间的偏移;然后通过对视频图像进行视角变换,校正摄像头角度引起的图像梯形失真;最后采用基于头肩部特征的人体检测及跟踪方法,统计各个时段的上下客流量和乘客总人数。经实验测试,稳像处理后的视频与稳像前相比,峰值信噪比（PSNR）提高了约5.5dB,稳像速率达到25帧/s。视角变换后的视频与原始视频相比,人体识别率提高了约10%,大大提高了客流计数精度     

基于下采样灰度投影的电子稳像算法研究

为了快速、准确地稳定矿井车载摄像系统获取的抖动图像,提出了一种基于下采样灰度投影的电子稳像算法。首先对图像进行直方图均衡化处理,以提高图像对比度;为减少算法运算量,削减局部运动物体的影响,通过下采样方法对图像进行多分辨率分层,选取相邻2帧低分辨率图像及其预定子区域分别进行灰度投影运算,并对运算结果进行加权求和处理,获得最终的全局运动矢量;最后根据卡尔曼滤波获取的补偿量,通过自适应相邻帧补偿方法对图像进行运动补偿,以解决误差累积问题。实验结果表明,所提算法在准确度和运算时间上都优于传统灰度投影算法,且能实现长时间连续稳像。     

运动估计与运动补偿在电子稳像中的应用

电子稳像系统的核心是运动估计和运动补偿。为了提供运动估计的精度和降低时间开销，达到实时应用的要求，该文提出了基于宏块的步进全局运动估计算法，获得图像序列的全局运动矢量；给出了一个新的应用于电子稳像系统中运动估计与运动补偿模块的运动估计、运动补偿原理框图；采用两步补偿算法完成对图像序列的运动补偿，得到稳定的图像序列输出。仿真结果表明，采用的方法是高效、可行的。     

基于随机性检测的数字稳像算法评价方法*

提出了一种基于随机性检测的数字稳像算法客观评价方法。该方法首先估计出数字稳像算法输出视频的全局运动向量;然后将估计结果编码为二进制序列;最后利用随机性检测的方法来检验此二进制序列的随机性,并且根据序列随机性的强弱程度来衡量数字稳像算法的效果。最后的实验表明,提出的方法能够准确地评价常用的数字稳像算法。     

一种基于LMA的电子稳像技术

提出一种基于LMA的电子稳像技术,将LMA运用到仿射变换模型的参数估计中,从而获得参考帧与当前帧之间的运动矢量。该电子稳像方法具有速度快和精度高的特点。实验表明,这种稳像算法在进行视频稳像时具有很好的效果。     

Image Stabilization for In Vivo Microscopy by High-Speed Visual Feedback Control

This paper presents image stabilization for microscopy using horizontal visual feedback control of the objective lens through a five-bar linkage and piezoelectric actuators, and its application to in vivo imaging. Even very small in vivo motion due to heartbeat and breathing makes microscopic observation difficult by blurring the microscope image or impossible by sending a region of interest out of view. In order to remove those unwanted effects of the motion, we have introduced motion-canceling robotic technologies into microscopy. Our image stabilization system through motion-canceling provides users with stabilized image sequences with respect to trembling of in vivo subjects. The developed image stabilization system, in term of robotics, corresponds to a visual feedback control system that consists of a robotic mechanism and a high-speed vision. A high-speed camera installed in the microscope detects the motion of the in vivo subject having topically applied fiducials. To virtually cancel this motion, we move the objective lens, synchronizing the motions of the subject and the lens to remove the relative motion between the two. As a result, we observe motion-free images to m. This technology is one of the very demanding technologies in biological research for in vivo observation with high resolution. In this paper, we verify the effectiveness of the developed system through in vivo experiments.     

Fast Electronic Digital Image Stabilization for Off-Road Navigation

Image stabilization can be used as front-end system for many tasks that require dynamic image analysis, such as navigation and tracking of independently moving objects from a moving platform. We present a fast and robust electronic digital image stabilization system that can handle large image displacements based on a two-dimensional feature-based multi-resolution motion estimation technique. The method tracks a small set of features and estimates the movement of the camera between consecutive frames. Stabilization is achieved by combining all motion from a reference frame and warping the current frame back to the reference. The system has been implemented on parallel pipeline image processing hardware (a Datacube MaxVideo 200) connected to a SUN SPARCstation 20/612 via a VME bus adaptor. Experimental results using video sequences taken from a camera mounted on a vehicle moving on rough terrain show the robustness of the system while running at approximately 20 frames/s.     

Dynamic image stabilization precision test system based on the Hessian matrix

Dynamic image stabilization precision of an optical image-stable device is a key technical indicator.Therefore,a fast dynamic image stabilization precision test system for an optical image-stable device is developed.A large-aperture collimator with a designed cross divisional board is used to simulate the infinity goal.The image-stable device is installed on the motion simulator with six degrees of freedom which is used to simulate the moving state of the device.The CCD camera installed behind the eyepiece lens of the image-stable device acquires images rapidly and in real time.The local energy maxima center of the cross light spot can be acquired accurately through the proposed algorithm using the Hessian matrix.In addition,to deal with the CCD non-uniformity,an adaptive non-uniformity correction algorithm based on bi-dimensional empirical mode decomposition is provided.The actual test results for the proposed method show that the test error of dynamic image stabilization is less than 0.7,and the time for the frame image acquisition and processing is less than 10 ms,which demonstrates the effectiveness of the test system.     

人民币冠字号码识别预处理算法研究

近年来,人民币冠字号码的识别受到越来越广泛的关注,其在打击经济犯罪,维持市场稳定和社会和谐等方面都具有很强的实用性和广阔的应用前景。一个稳定高效的人民币冠字码识别系统在很大程度上依赖于图像预处理的结果。提出了一套完整的人民币冠字码识别预处理方案,其中包括图像采集、倾斜校正、采集方向识别、冠字号码区域定位和二值化、字符提取等算法,并对三种冠字码区域二值化方法进行了比较和分析。实验结果表明,所提出的预处理方法精度很高,为后续的冠字码字符识别工作提供了可靠的技术保障。     

边缘跟踪算法在沥青改性过程中的应用

普通沥青需加改性剂增加其粘附性 ,提高稳定性和抗压强度。根据改性剂颗粒在沥青图像中的灰度特性及几何特征 ,提出了一种简单、实用、有效的显微镜下沥青图像中改性剂颗粒的识别方法。