小型无人机具有时效性强、机动灵活等特点,在军事侦查和民用监测中都具有广阔的应用前景,但由于其自身的飞行特点,使得无人机视频影像存在晃动、震动和畸变等不稳定因素,引起观察者的眩晕和视觉疲劳,不利于观察者对观测结果做出正确的判断和提取有效的信息。通过电子稳像手段对机载摄像系统获取的视频进行稳定势在必行。　　小型无人机作为一种特殊的飞行载体,运动特性更为复杂,因其航摄视频图幅小、运动快、常有大倾角、漂移等问题,给电子稳像带来了很大的困难。大倾角成像条件下,图像间不仅存在平移和旋转运动量,还存在着与摄像机外方位元素相关的投影差。此时图像运动更快,视觉上不仅抖动加剧,还有翻滚的感觉,使得视频的观看性更差。因此深入研究无人机电子稳像技术,尤其是针对于大倾角飞行状态的稳像技术,对于推动无人机在多领域的应用具有重大的意义。　　针对于目前小型无人机视频稳像中存在的问题,本文的工作可分为两部分:一是,设计了面向小型无人机的机载电子稳像系统框架;二是提出了一种针对大倾角视频的稳像策略和主运动估计方法。在第一部分中,本文总结了小型无人机的视频特点,分析了基于小型无人机电子稳像的关键技术和难点,并在此基础上设计了机载电子稳像系统框架,在常规稳像流程之前添加了模式预判的步骤,根据不同的飞行状态选择不同的运动模型和稳像算法,提高稳像方法的鲁棒性和实时性;第二部分中,重点解决了小型无人机大倾角飞行状态下的稳像问题。在常用简化运动模型难以适用的情况下,本文采用射影变换模型进行无人机大倾角视频图像运动估计,针对射影变换模型提取主运动难的问题,提出了利用图像中心运动轨迹拟合的转弯主运动估计方法,同时使用动态拼接与常规稳像相结合的稳像策略解决大倾角稳像信息损失严重和难以判别方位的问题。最后,采用实际飞行数据对本文所提出的算法进行了验证,结果表明,本文所提出的方法有效的解决了无人机大倾角视频稳像问题。