随着信息技术的不断发展,稳像技术的研究在诸多领域都得到广泛的关注。电子稳像是继机械稳像和光学稳像后的新一代稳像技术,它通过使用电子设备和图像处理技术来稳定抖动的视频图像序列。与传统的稳像系统相比,电子稳像的功耗比较小、精度比较高,携带起来比较方便,广泛应用于军事领域和民用设备中。对电子稳像的研究已经成为一个重要的课题。本文阐述了电子稳像的基本原理和处理过程,研究了灰度投影运动估计算法,将其作为本文的稳像算法,并对算法进行了改进以适应图像间存在旋转和背景中存在小运动物体的情况。设计和实现了基于FPGA的电子稳像系统。本文的具体研究内容如下：首先,在分析了电子稳像的原理、一般系统组成和电子稳像的评价方法的基础上,结合各种稳像算法的特点,设计了本文所要研究的基于FPGA电子稳像系统的总体架构图。接下来,重点研究了本文所采用的灰度投影稳像算法。采用Matlab作为算法的研究平台,按照预处理、灰度投影、投影滤波、运动估计、运动补偿的流程对算法进行研究分析；针对传统灰度投影算法只能检测水平和垂直方向上的位移矢量,对算法进行了改进,改进后的灰度投影算法能够很好的检测出图像间旋转角度；结合分块匹配和灰度投影方法消除运动物体对运动估计的影响。然后,设计了基于Virtex2Pro电子稳像的硬件平台。Xilinx公司的Virtex2Pro FPGA内部集成了两个PowerPC405硬核处理器,利用IP植入(?)CoreConnect互联技术,系统结构中的软件部分和硬件部分都变得很灵活,功能成分在两者中的实现也变得简单。以PowerPC硬核为处理核,在Xilinx EDK的XPS中搭建稳像系统的硬件平台,包括IP核的调用、DDR SDRAM接口、VGA显示及各总线的连接等,并对关键部分进行了测试。最后,实现了基于Virtex2Pro的电子稳像系统。在成功搭建硬件平台的基础上,在SDK环境下,对VC6.0+OpenCV开发的算法进行二次开发,之后将算法移植到硬件平台上,实现电子稳像系统。应用该稳像系统,对在实验室环境中拍摄的抖动图像序列进行稳像处理,获得较好的稳像效果。