基于自適應(yīng)混合濾波的電子穩(wěn)像技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，攝像系統(tǒng)越來(lái)越普及，但它們拍攝時(shí)往往處于晃動(dòng)狀態(tài)，所以拍攝的視頻經(jīng)常存在抖動(dòng)。視頻抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致人們產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，影響視頻的后續(xù)操作。電子穩(wěn)像技術(shù)利用數(shù)字信號(hào)處理來(lái)進(jìn)行視頻序列穩(wěn)定，由于它有穩(wěn)像精度高、系統(tǒng)功耗小及運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都對(duì)電子穩(wěn)像的研究感興趣。
　　現(xiàn)有的穩(wěn)像技術(shù)存在精度不高的問(wèn)題，需要研究如何提高穩(wěn)像精度。其中，運(yùn)動(dòng)濾波是它的重要部分，卡爾曼濾波具有實(shí)時(shí)更新、處理噪聲快、迭代次數(shù)多、魯

2、棒性好及穩(wěn)定性強(qiáng)等各方面優(yōu)勢(shì)，在電子穩(wěn)像領(lǐng)域得到廣泛研究。本文結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景對(duì)卡爾曼濾波進(jìn)行了研究與改進(jìn)，主要工作內(nèi)容如下：
　?。?）詳細(xì)研究了各種全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法，重點(diǎn)探討基于SIFT特征匹配的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)，并對(duì)SIFT特征匹配進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最后研究如何將它與卡爾曼濾波算法相結(jié)合，分析得到全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)矢量的過(guò)程；
　?。?）重點(diǎn)研究卡爾曼濾波算法及其改進(jìn)，針對(duì)卡爾曼濾波對(duì)噪聲去除不完全的問(wèn)題，又因?yàn)榈屯V波器可根據(jù)原始數(shù)據(jù)

3、的譜分析得到截止頻率進(jìn)行濾波，于是提出一種基于卡爾曼濾波和帶漢寧窗的低通濾波相結(jié)合的混合濾波方法，該算法是利用卡爾曼濾波對(duì)全局運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行估計(jì)，然后將估計(jì)的運(yùn)動(dòng)矢量輸入到低通濾波器，對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明混合濾波對(duì)視頻穩(wěn)定的效果比卡爾曼濾波好，更符合人們的要求。
　?。?）混合濾波算法因?yàn)椴荒芨鶕?jù)視頻每一幀的運(yùn)動(dòng)估計(jì)來(lái)調(diào)整低通濾波的截止頻率，造成估計(jì)精度不準(zhǔn)確，又借鑒于自適應(yīng)濾波的思想，本文在混合濾波的基礎(chǔ)上研究自適應(yīng)混