matlab电子稳像算法EIS研究+文献综述(5)
基本步骤:
1)对图像序列中每一帧图像进行处理提取图像特征;
2)确定特征量的帧间对应关系;
3)计算特征量的运动参数;
4)特征量的运动代入图像运动模型中求出全局运动矢量。
3.2.2 运动补偿方法
设 为为图像帧间运动的一个分量,其中 为平稳运动分量， 为抖动分量，i=1.2.3•••N。在考虑多帧图像的抖动参数积累时,即在进行抖动消除时,对第i帧不仅要消除 ，而且还要考虑 ••• 的影响时，可以令
（1）
这样 中包含了整体的平稳运动量 和抖动 ，在对第i帧进行抖动消除时，实际上是用 进行补偿。
对于第n帧和第n-1帧的图像变换模型：
（2）
其中X=（x，y）。第n帧图像相当于第一帧图像的积累变换为
于是第n帧图像和第一帧图像可以通过 联系起来。
假设消除抖动后第n帧图像和参考帧之间全局变换参数为 ， 和 之间的差异即源于摄像机的抖动。
第n帧图像的位置 满足： （4）
联合（3）和（4）消去参数 得 （5）
其中： ，
因此，为了补偿摄像机的随机拌动，第n帧图像 按照下式进行变换就可以得到稳定的图像序列。
（6）
的确定方法不同决定了不同的补偿方法。其中,均值滤波是最常用且最简单的一种方法,但是抖动剧烈时平滑效果并不好。 的最优估计可以用Kalman滤波获得。这时可以认为 是主动累积运动的噪声观测值。其中主动累积运动服从基于物理模型的动态模型,而观测到的累积运动参数中的噪声分量则归因于不希望的摄像机运动。
3.3 电子稳像技术数学模型
为了分析视频序列的帧间运动，以摄像机当前位置为参照，建立CCD摄像机载体坐标系为O-XYZ。其中O为光轴中心，像平面坐标系定义为W-UV。摄像机运动分为两个部分，平移分量 和旋转分量 ，分别表示绕XYZ轴的平移和旋转，其中绕水平轴改俯仰角，绕垂直轴改变方位角和绕视向滚动(视向即垂直于成像的轴)。假定空间坐标系内一点 移动到点 ，其相应的投影像平面坐标由 运动到 。其焦距由 变为 。则两点空间坐标对应关系