弹载成像是电视末制导的关键,由于视频弹在飞行过程中需要自转以保持射向稳定,因此需要对视频图像进行消旋处理。视频电子消旋无论在军事领域还是民用领域都有着广泛的应用。本文针对目前机械与电子混合消旋系统的不足提出了一种纯软件的电子消旋算法,根据视频图像帧间的特征关系获得旋转矢量达到消旋的目的,难点在于在一定误差范围内达到实时性的要求。本文工作主要分为如下三个部分:对视频图像进行预处理,以便更好地检测出图像的特征。首先通过直方图双向均衡化对图像进行增强;然后针对弹载视频图像中常遇到的雾气干扰,结合大气散射模型及导向滤波对图像进行去雾处理,实验表明具有较好的去雾效果。在旋转轴稳定,即图像之间只存在旋转、尺度变化的情况下,通过引入对数极坐标变换,将原图中的旋转、尺度变化转换成对数极坐标下的平移变化。在消旋场景下对常用的运动矢量估计方法进行优化研究,分析对比了各方法的耗时及精度。在此基础上本文提出了一种基于对数极坐标系的峰值灰度投影消旋算法,实验结果表明在上位机上对一帧视频图像消旋时间为19ms且精度较高,完全可以满足实时性要求。对于弹载成像设备而言,存在旋转运动的同时还会存在平行于成像平面的抖动。对于这种旋转轴不稳定,即图像之间同时存在旋转、平移和尺度变化的情况下,无法将其直接转换到对数极坐标下进行处理。针对这种情况,本文首先分析了传统相位相关法和Fourier-Mellin算法,实验结果表明虽然可以获得旋转矢量但是算法复杂度高达不到实时性的要求。本文提出一种基于旋转不变特征点的运动矢量估计算法,分析对比了基于SIFT、SURF和ORB特征点提取与描述匹配算法,实验表明基于SURF算法的消旋效果最佳,基于ORB算法的耗时最少,针对ORB特征点消旋算法精准度的不足,加入对特征点间欧式距离的判断进行改进,实验结果表明处理一帧视频图像需87ms且适用于大旋转角,消旋效果较好。最后对一组旋转轴不稳定的视频图像用该算法进行实验,通过对视频减帧处理基本可以满足系统的精度和实时性要求。