电子稳像技术是近些年来随着图像处理技术的发展而新兴起来的一种将电子、计算机和图像处理技术相融合的稳像方法。传统的电子稳像系统基于“摄像机-图像采集卡-计算机”模式,图像检测和匹配算法全部由计算机完成,然而计算机属于单指令周期的串行处理数据方式难以满足稳像处理速度要求,且系统所占体积较大,难以满足某些特殊场合对处理系统的体积要求。本文针对传统电子稳像系统所存在的问题,分别基于ARM和FPGA平台建立了包含高速视频采集模块、图像预处理模块、运动估计模块和图像输出模块等部份的嵌入式电子稳像系统。针对固定场景和运动场景中的不同,提出了适用于各自具体情况下的运动估计算法。文章主要包含以下研究内容。针对ARM和FPGA稳像平台的设计,分析了各自的设计特点,并针对系统给出了总体设计方法和流程。分析了电子稳像算法的基本原理,针对固定场景和运动场景两种情况提出了不同的运动估计算法,针对摄像机带有明显扫描运动的情况进行Kalman滤波校正,分离出摄像机扫描运动和抖动噪声,得到最终用于补偿的运动矢量。设计并实现了基于ARM和FPGA的稳像系统,具体针对ARM稳像系统在采集和算法实现方面的优化以及FPGA稳像系统软硬件协同设计体系的实现进行了详细的阐述。研究解决了建立基于FPGA的嵌入式电子稳像系统的关键技术难题。研究结果表明,基于ARM的电子稳像系统具有成本低、功耗小等特点。基于FPGA的电子稳像系统能够很好的完成实时视频图像采集、全局运动矢量估计、运动矢量校正等一系列任务,具有结构紧凑、资源利用率高等优点,具有很好的应用前景。