[发明专利]一种机载视频稳像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于惯性稳定和电子稳像的双模稳定机制的机载视频稳像方法，可以应用于各类军用或民用的机载稳像处理系统。

背景技术

航空摄影中，由于受到发动机和气流波动等因素的干扰，摄像机始终处于剧烈震动摇摆中，这将导致成像系统拍摄的图像存在大量的旋转抖动等影响，清晰度下降，甚至无法观看。传统的稳像方法多是进行单模稳像，即利用惯性稳定平台或者直接进行电子稳像。

然而，惯性稳定平台结构复杂，稳定精度较差。直接进行电子稳像则处理的数据量巨大，处理时间较长，不利于实时性的要求，而且有些电子稳像算法(比如灰度投影算法)对于具有旋转变化较大的图像处理效果不好。这样严重影响了稳像效果，仍然对观察者造成很大的视觉麻烦。

发明内容

要解决的技术问题

为了满足机载视频稳像实时性的要求，减少运算处理时间，提高稳像精度，本发明提出了一种基于惯性稳定和电子稳像的双模稳定机制的机载视频稳像方法。

本发明的思想在于：针对机载视频旋转抖动剧烈的图像，先在惯性稳定平台上进行一次稳定，去除旋转角度大于5°的较大的抖动干扰，然后再利用电子稳像进行二次精稳。在二次精稳中，用灰度投影算法对局部运动矢量进行估计，并基于仿射运动模型估计帧间的平移和旋转量，通过对当前图像进行反向旋转和平移来达到补偿的目的。

技术方案

一种机载视频稳像方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：利用惯性稳定平台得到旋转角度小于5°的机载视频图像，采用基于图像全分布固定块的方法在该机载视频图像352×240的帧选择16个固定块；以机载视频图像相邻两帧中前一帧为参考帧，后一帧为当前帧；以当前帧中任意一点为坐标点，以该点为中心的匹配块的平移位移矢量来代替该点的位移矢量，用灰度投影算法计算该匹配块的平移位移矢量，得到该坐标点在参考帧中的对应坐标：

xj=xi+Δx1yj=yi+Δy1]]>

式中：(x_i，y_i)表示机载视频图像当前帧中的像素坐标，(x_j，_j)表示机载视频图像参考帧中对应的像素坐标，(Δx₁，Δy₁)表示机载视频图像中匹配块的平移运动参数；

所述每个匹配块的大小为25×25；

步骤2：对该帧机载视频图像建立描述机载视频图像运动状态的仿射运动模型：