基于特征匹配的电子稳像系统研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:UserReg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机视觉领域的进步与数字图像技术的发展,人们获取信息的手段越来越多样化,不再只依赖自己的感官系统。视频作为人们获得信息的重要途径愈发受到人们的喜爱,但是由于各种环境因素产生的抖动影响了人们获得视频的质量,并使人们难以从抖动的视频中获取信息并且会造成眼睛的不舒适,长期观看低质量含抖动的视频会对人类的视觉产生严重的损害并影响人们获取视频中关键的信息。近年来摄像机被广泛的应用在军事、医学、交通管制等领域,因此对视频的清晰流畅程度有很高的要求。在此背景下,本文从稳定帧间模糊产生的视频模糊角度出发,提出了一种改进ORB特征点匹配与GMS结合的电子稳像系统,去除摄影机抖动提升观测视频质量。本文主要研究内容如下:针对传统的特征点匹配方法提取图像特征点效率低,提取的特征易于受到尺度、旋转等因素的干扰,本文了采用基于ORB特征点匹配方法,并结合FAST抑制半径的筛选算法,对特征点响应进行排序,维护特征点的强鲁棒性,减少特征点局部簇拥现象。该方法计算的特征点拥有对旋转、尺度不变性,并加快了特征匹配的速度。针对暴力匹配等匹配算法错误匹配率高,计算的全局运动量不准确的问题,本文采用了暴力匹配的粗匹配,并使用GMS算法和Ransac算法结合进行误匹配剔除拟合出全局运动模型,有效的提升了特征匹配的精度,并针对不同场景不同幅度的抖动具有一定的鲁棒性。为了提升稳像后视频的显示效果,本文采用卡尔曼运动滤波的算法,处理获取的随机抖动分量,保留摄影机的主观运动内容。保证了补偿过后视频去除了抖动干扰并真实反应了观测场景的变化,之后对显示区域进行双线性插值的补偿,去除了周边的黑色显示区域,最终实现视频的稳像处理。建立一个完整的电子稳像系统,并对稳像后视频进行实验结果分析,对不同类型抖动下视频的处理结果进行对比,并根据PSNR、SSIM等视觉指标对稳像后的视频进行分析可知,本文算法可以有效的提升视频稳定性,能够实现不同条件下的高效稳定的稳像处理。
其他文献
全驱动船舶(Fully-actuated surface vessel,FASV,hereafter called SV)兼具灵活的操纵性、较高的安全性、控制算法设计的简便性等优势,在海上货物运输、海底勘探、海洋观测等海洋作业领域具有广泛应用。本课题以三自由度SV为研究对象,基于有限时间控制算法,考虑外部扰动、模型动态部分/完全未知、速度不可测、输入饱和、固定/时变时延等实际问题,利用神经网络、自
学位
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)凭借其简易坚固的物理结构、极强的适应性、容错能力以及宽调速区间被广泛应用于航天航空、新能源汽车等多种高性能电气传动领域。准确地掌握转子角度信息是控制电机运行以及计算转速的关键。传统的SRM采用机械位置传感器采集转子角度信息,进而驱动电机运转,但机械传感器易受外界极端环境(如高温、高粉尘)的影响,限制了电机的应用推广。因此,研
学位
随着无人机技术的飞速发展和深度学习在智能交通领域的出色表现,使得通过航拍交通视频进行交通状态参数分析研究逐渐受到重视。无人机交通参数分析系统主要是将采集到的视频图像序列进行智能分析与处理,并对道路上的交通信息做出相应的判断,从而为交通车辆的管理和控制提供全方位的辅助决策信息。因此,基于无人机航拍视频的交通监控以及交通参数提取研究具有重要的理论价值和应用前景。本文的主要研究内容包括以下几个方面:首先
学位
海参、海胆和扇贝等海洋底栖生物味美且价高,是渔业主要的养殖对象。传统捕捞海洋底栖生物主要依靠潜水员入水作业,因此潜水员面临非常高的风险,即使安全完成作业,但长期工作也容易患上潜水病。随着科技的进步,水下机器人极大地提高了海产品的捕捞效率,但由于水下复杂环境等诸多原因,水下机器人进行水下目标识别与捕捞任务仍存在困难。本文以四种常见的海洋底栖生物为研究对象,针对水下图像的多方面问题提出相应的解决方案。
学位
船舶电力推进技术具有良好的机动性、灵活的空间布置、绿色节能等优点,已逐步取代传统推进方式。永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有功率因数高、安全性能好及能耗低等特点,已成为电力推进装置中推进电机的首要选择,因此开展PMSM控制策略研究对于船舶电力推进系统的设计和应用具有重要意义。PMSM为多变量、强耦合的非线性系统,实现其高性能控制的关键
学位
大规模图像数据集已经成为一种获取信息的可靠来源,在各个领域发挥着越来越重要的作用。快速有效的检索这些大规模图像数据集成为现阶段的一个研究热点。因此,如何高效地检索大规模数据集对用户与网络公司来说都是一项挑战。传统数据库无法获取图像中有价值的信息,不能满足图像处理和检索的需要。因此,在图像检索领域,建立一个能够产生准确输出的信息检索系统是至关重要的。本文针对于大规模图像数据集的内容检索,提出了一个高
学位
图像融合目前广泛应用于计算机视觉等图像处理领域。图像融合是将来自多个输入图像的所有重要细节合并到一幅图像之中,得到的合并图像与单个源图像相比可以对场景进行更好地描述。融合后的图像包含更多的相关信息,这使其更适合计算机或人类视觉的研究。图像融合在数字成像、医学诊断、军事、遥感、机器人和监控等领域有着广泛的应用。本文还进行了图像融合和保持图像初始结构的机理的研究。这项任务的目的是在不造成失真或信息丢失
学位
无透镜成像是成像技术中不断发展的轻量级检测和经济高效的技术,无需样品和图像之间的几何同构。该技术用于多个应用,如即时护理设备,微流体和生物学功能,可通过非常便携的平台生成高分辨率图像。由于人们越来越强烈地渴望对精细细节进行可视化,特别是在生物标本(如亚细胞样本)中,全息图像重建一直是人们越来越感兴趣的领域。这是因为在图像重建成功后,可以看到无透镜图像的精细细节。但是,在图像恢复过程中,总是会相位丢
学位
行人意图预测是行为分析领域中的一项重要任务;将轨迹数据、图像等信息作为输入,模型能够准确预测行人未来意图(如在交通路口中是否过马路);该任务在人机协同HRC、自动驾驶AVs等视觉领域具有广泛的应用;第一视角下预测行人意图极具挑战性,受到多个因素的影响;(1)摄像机自身运动;在第一视角环境中,行人轨迹数据和图像信息受到摄像机自身运动的影响,与真实数据存在偏差;(2)行人运动的多模态特性;人们可以根据
学位
近年来,海上运输业、旅游业日益蓬勃发展,在日益复杂的通航环境下,海上遇险事故频频发生。为了最大限度地减少事故损失,及时有效地海上搜救工作至关重要。在复杂的海洋环境中,利用红外探测技术的成像设备,构建海面遇险目标搜寻系统,它能够快速并大范围地搜寻海面遇险目标,从而提升海面遇险目标的检测、定位和跟踪能力,最终提升复杂海况下关于海面遇险目标的搜救成功率。然而红外图像通常具有一些非理想的特征,如对比度低、
学位