视频帧率提升算法是图像和视频处理中的经典问题,随着时代的不断发展,视频帧率提升算法在生物医疗、遥感影像等各个领域都有着广泛的应用。帧率提升算法是一种通过计算连续两帧之间的关系获得插值帧,然后将插值帧插入原始两帧之间达到提高帧率目的的技术。本论文利用图像的频域特性,设计了一种基于相位重构的视频帧率提升算法,为视频帧率提升技术提供了一种新的频域图像处理方法。具体研究内容为以下五点:第一,研究频域函数插值和图像金字塔的工作原理,明确算法的设计思路,即图像由空域转变为频域后利用图像的相位参数计算出插值图像,算法步骤分为图像金字塔变换、计算相位差、计算插值图像频域参数、逆变换。第二,针对图像金字塔进行详细设计。对比不同图像金字塔的优缺点,采用方向可控金字塔作为图像由空域转换为频域的桥梁。第三,实现计算相位差和插值图像频域参数的算法设计,并且采用图像金字塔参数和图像相似度改进算法。第四,比较与分析本文算法与各类算法的效果,对比不同算法的运行时间。算法的实验测试结果表明,本算法的效果、运行速度比传统算法显著提高,满足帧率提升的要求。第五,将算法移植到ARM平台,采用树莓派作为主控制板执行算法,移植内容包括硬件平台的搭建和软件的设计。基于上述步骤,本文设计了一种基于相位重构的视频帧率提升算法,并且采用树莓派设计了一台低成本的便携型高速摄像机,拓展了帧率提升算法的应用范围,具有一定的学术价值和意义。