基于灰度投影的車載穩(wěn)像系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文根據(jù)科研項(xiàng)目《車載雷達(dá)前向防撞報(bào)警系統(tǒng)》的研制要求,在研究了電子穩(wěn)像的基本概念、原理以及目前國內(nèi)外典型穩(wěn)像算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合車載視頻序列的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于灰度投影的車載穩(wěn)像系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對當(dāng)前圖像和參考圖像進(jìn)行灰度投影、相關(guān)計(jì)算后,得出圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量,然后采用平移模型對當(dāng)前圖像進(jìn)行補(bǔ)償,最后得到穩(wěn)定的輸出視頻序列。本文主要的工作如下:
　　1、在運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)方面,首先從理論上分析不同的運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)算法,尤其對目前

2、使用較多的基于特征點(diǎn)的匹配算法和灰度投影算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比與分析,最終選擇灰度投影法作為該系統(tǒng)算法的運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)算法。本文采用的灰度投影法從圖像整體灰度變化出發(fā),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì),在實(shí)時(shí)性和精度上都具有較好優(yōu)勢,并且具有一定的抗干擾性。
　　2、在實(shí)際應(yīng)用中,道路環(huán)境往往復(fù)雜多變。尤其是一些惡劣天氣,造成所拍攝圖像對比度比較低,而灰度投影法要求圖像必須有一定的對比度,否則會(huì)降低算法的估計(jì)精度。為了減小天氣條件對算法估計(jì)精度的影響,分

3、別采用直方圖均衡化和改進(jìn)后的高低頻分別增強(qiáng)的方法對圖像進(jìn)行預(yù)處理,實(shí)驗(yàn)表明,兩種方法處理后都在一定程度提高了灰度投影算法的估計(jì)精度,而本文采用改進(jìn)后的圖像增強(qiáng)法進(jìn)行預(yù)處理,投影法估計(jì)精度更高,雖然整體算法的時(shí)間開銷有所增大,但基本滿足實(shí)時(shí)性要求。在參考幀選擇策略方面,本文對相鄰幀補(bǔ)償方式進(jìn)行改進(jìn),減小累積誤差對估計(jì)精度的影響。此外,為了避免錯(cuò)誤補(bǔ)償拍攝中存在的掃描運(yùn)動(dòng),本文采用卡爾曼濾波算法對估計(jì)出的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行濾波處理,分離出掃描運(yùn)動(dòng)