视频稳像 video stabilization
来源:互联网 发布:软件三库是啥意思 编辑:程序博客网 时间:2024/06/12 01:25
稳像技术,最早应用于军事领域,尤其是在航空航天,导弹跟踪,识别等场合。最早期的稳像技术,多采用机械式来进行操作。它是采用陀螺传感器和伺服系统构成稳定平台来进行补偿基座上的摄像系统的相对运动来实现稳像。后来,人们又开始利用光学系统中的部分元件的补偿运动来实现图像的稳定,称为光学稳像。随着传感器技术和计算机技术的不断发展,稳像技术已经发展到应用光机电算的综合性系统。这种系统,一般利用高精度陀螺做传感器,检测出图像的位移矢量,然后利用数字图像技术进行图像重组,从而实现图像稳定。但这种系统需要增加精密的机械、电子装置,不利于小型化和集成化,因此也难以满足稳像系统的需求。视频稳像技术(也称之为电子稳像技术)是一种对随机抖动或随机运动的摄像机所获取的动态图像序列进行重新修改,排列,使其在显示器上更加平稳地显示的技术。它消除或减弱了图像序列之间的不规则的平移,旋转,缩放等失真情况,改善了画面的质量,从而使得画面更加适合于智能视频分析中的目标检测、跟踪和识别等处理操作。
视频稳像技术的处理流程可以归结为下图所示:(运动估计、运动滤波、运动补偿)(运动估计作为算法的难点)
(一直以来,运动估计都是稳像算法的难点,尤其是在存在复杂场景、剧烈抖动、前后景相对运动的场景中,如何捕获摄像者的意图是稳像算法的前提。运动滤波的主要任务是去除全局中的抖动噪声,还原出真实的全局运动。在目前存在的方法中,多数运动滤波只能将全局运动平滑,不能完全去除抖动噪声。所以运动滤波的难点在于如何实时估计系统中的噪声并将其去除去。)
由图可见,视频稳像系统的重点在于基于视频系列的运动估计,其中包括全局运动估计和局部运动估计。常用的运动估计方法有:块匹配法,投影法,相位相关法,特征法,光流法等。
块匹配法:目前视频稳像系统中最常用的一种算法。该方法将当前帧分成块,块内的每个像素都具有同一运动矢量,然后对每一块都在参考帧的特定范围内搜索最佳匹配,从而估计出视频序列的全局运动矢量。
投影法 :一般是利用图像的灰度分布信息进行全局运动信息的估计。
特征法 :将一副图像分割为几个区域,在每个区域内选择一定数量的代表点进行匹配。
光流法 :依据时域空间图像亮度梯度来进行光流场的估计,它是在假设整个图像的灰度是连续变化的前提下进行的。
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