在运动的载体中，摄象系统的稳定性是一个十分重要的问题，特别是在长焦距、高分辨力的监视跟踪系统中则更加突出。由于传统的图象稳定的方法存在结构复杂、体积庞大等问题，电子图象稳定的概念得到了视频图象处理领域的广泛关注。其基本思想就是在一个图象序列中，采用电子元件直接对图象进行处理，以得到图象间的偏移量，使用补偿技术去除影响图象质量的摄象机抖动。电子稳象具有易操作、更精确、更灵活、体积小以及价格低、能耗小等特点，同时由于大规模集成电路技术的不断提高，又便于实现设备的小型化。从长远角度看电子稳象方法将是观瞄或摄象系统中的更新换代的稳象方法。基于此，本文在目前的技术水平条件下，兼顾精度、速度与硬件资源的要求，对电子图象稳定系统中的关键算法（局部运动估计和全局运动估计）进行了深入研究，并提出了改进算法。　　首先，为了对图象序列进行匹配运算从而获得运动矢量，需要对局部图象进行快速运动估计。本文首先研究了经典文献中提出的各种算法，在详细深入地分析了目前的块匹配算法和运动搜索策略领域所取得的成果的基础上，提出了后修正的多位平面匹配算法。针对电子图象稳定系统的实时性要求和ASIC器件的性能特点，在图象匹配部分采用位平面匹配法代替全灰度值匹配；并将自然二进制编码的图象转换为格雷编码的图象，然后分别在三步搜索的过程中采用重新编码的第6、5、5层位平面进行匹配计算。搜索策略中针对采用不同位平面进行匹配，无法利用上一步的搜索结果的问题，在三步搜索法的后两个步骤中增加中心点匹配。并在获得了粗精度的运动矢量后采用后修正方法，使得精度进一步的提高。在运算量大幅减少的基础上获得了与三步搜索法基本相当的估计性能，并利于并行处理。　　其次，充分利用运动场在时间和空间上的相关性，提出了适合DSP实现的自适应终止的多分辨率逐步消除估计算法。在匹配过程中采用逐步消除算法和自适应终止算法，在精度几乎不变的前提下，显著的减少搜索匹配次数。仿真中采用了三种空间域变换和基于十种小波基的小波变换，结果表明各变换方法后的匹配结果相当，因此本文提出的算法采用了易于实现的代表点抽取法完成图象的金字塔表示。对每块平均搜索次数的统计表明，本文提出的自适应中止多分辨率逐步消除估计算法的运算量仅相当于三步搜索法的34％，且匹配精度相当。　　然后在获得了局部运动估计矢量的基础上，本文分析了全局运动估计的处理原则，即子图象中有运动物体影响的局部运动矢量的可靠性较低，在确定运动矢量时应该被排除在外。针对文献中各种算法所存在的问题，提出了逐步消除均值法。主要的原则是：(1)出现与均值运动矢量方向相反的局部运动矢量直接从全局运动估计的考虑范围内排除；(2)与均值运动矢量的距离超过一定阈值的局部运动矢量被排除在考虑之外。根据所求得的全局运动矢量，采用滤波的方法来确定每一帧图象的运动补偿参数，实现对图象序列进行补偿，以有效保留摄象机的正常扫描运动，同时又能较好地实现图象序列的稳定。　　另外，本文对帧间估计的参考基准进行了比较研究，介绍了广泛使用的原始帧基准法和前帧稳定基准法，分析了可能产生的结果，基于全局极值点的重心偏移分布特性提出了帧矢量叠加技术。该方法可以以较小的搜索代价获得更大搜索范围，对于电子稳象系统具有一定的理论意义和实际应用价值。　　最后，在所作研究的基础上，设计并实现了一个基于FPGA的电子图象稳定系统实验平台。可对接收到的PAL制式视频信号进行解码、数字化处理。从试验结果来看，该系统获得了较好的稳定效果，能够满足实际工程需要。