噪聲條件下基于粒子群優(yōu)化的數(shù)字穩(wěn)像方法

0 引言

在視頻拍攝的過(guò)程中，攝像設(shè)備不穩(wěn)定會(huì)造成獲取的視頻存在不需要的隨機(jī)晃動(dòng)，這些晃動(dòng)給觀看和視頻后續(xù)處理造成很大困難。數(shù)字穩(wěn)像是通過(guò)數(shù)字圖像處理宋消除這種隨機(jī)晃動(dòng)的方法。數(shù)字穩(wěn)像系統(tǒng)分為兩個(gè)主要部分：全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。前一部分首先估計(jì)出視頻序列每相鄰兩幀之間的全局運(yùn)動(dòng)；然后第二部分根據(jù)估計(jì)出的全局運(yùn)動(dòng)求得視頻序列的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償向量；最后根據(jù)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償向量對(duì)每一幀的位置進(jìn)行矯正，從而獲得穩(wěn)定的視頻序列。目前已經(jīng)有多種針對(duì)數(shù)字穩(wěn)像的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法。幀匹配法直接對(duì)整幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，從而估計(jì)出圖像間的全局運(yùn)動(dòng)。這種方法利用了圖像的全部信息，具有較高的估計(jì)精度，但由于其計(jì)算量較大，通常用于檢測(cè)其他運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的精度。塊匹配法首先在圖像上選取多個(gè)子圖像塊，然后根據(jù)這些子塊的局部運(yùn)動(dòng)向量來(lái)估計(jì)整幅圖像的全局運(yùn)動(dòng)向量。灰度投影法、代表點(diǎn)法和位平面法是另外幾種常用的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法相對(duì)較為單一，常見(jiàn)的方法有均值濾波法、曲線擬合法、卡爾曼濾波法等。