無人機(jī)高清視頻電子穩(wěn)像算法研究.pdf

1、近年來，無人機(jī)以其部署快速靈活、多任務(wù)屬性以及高性價比等特點逐漸成為各國的研究熱點。無人機(jī)應(yīng)用廣泛，在民用及軍用領(lǐng)域均發(fā)揮著重要的作用。視頻監(jiān)控在無人機(jī)完成對地實時觀測等任務(wù)中是不可或缺的。無人機(jī)飛行過程中存在著隨機(jī)晃動、機(jī)身抖動和動作突變等因素會造成所獲取的視頻圖像出現(xiàn)模糊、突變等不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了視頻監(jiān)控的效果。當(dāng)前，高清視頻已十分普遍，具有高分辨率和監(jiān)控范圍廣等特點。因此，使用電子穩(wěn)像技術(shù)來進(jìn)行高清圖像的穩(wěn)定，在無人機(jī)視頻監(jiān)控

2、領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用前景。
　　本文針對無人機(jī)視頻監(jiān)控中的電子穩(wěn)像技術(shù)開展了相關(guān)研究工作，主要包括運動矢量估計與提取、運動矢量濾波和運動矢量補(bǔ)償?shù)热齻€部分。綜合運用灰度投影匹配法和圓周投影匹配法對無人機(jī)視頻圖像的平移運動和旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)行運動估計，提取幀間運動矢量。根據(jù)無人機(jī)視頻圖像的特點，對基于Kalman濾波器的Sage-Husa自適應(yīng)濾波器進(jìn)行了改進(jìn)，將成像載荷的主動運動和隨機(jī)抖動區(qū)分出來。通過濾波消除隨機(jī)抖動產(chǎn)生的幀內(nèi)模糊，獲得

3、更為有效的運動矢量。對多矢量平均算法進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，利用改進(jìn)算法對幀間運動矢量做出補(bǔ)償。該算法在改進(jìn)后，當(dāng)視頻圖像出現(xiàn)噪聲或幀間光照、灰度、對比度變化較大的情況下仍具有良好的補(bǔ)償效果。在對以上算法進(jìn)行仿真驗證基礎(chǔ)上，基于DSP技術(shù)，開展了嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計工作?；赥I公司的高速DM6467片上系統(tǒng)，對Linux系統(tǒng)進(jìn)行了移植，運用達(dá)芬奇技術(shù)和高清視頻編解碼技術(shù)，并對上述算法進(jìn)行優(yōu)化，降低了算法復(fù)雜度，使其能夠在該系統(tǒng)上對無人機(jī)監(jiān)控