基于多核计算的实时数字图像稳定

多核计算已成为计算领域新的发展趋势。针对电子数字稳像系统中待处理的数据量和计算量都非常大的特点,结合双核PC平台的计算特点,采用了一种联合多种加快算法运行速度的处理方案,以满足系统的实时性要求。该方法结合图像视频数据处理的高度并行化、重复性处理的特征,在程序编制上,采用多线程并行处理方法,利用单指令多数据流(Single Instruction Multiple Data,SIMD)、流水线SIMD技术,在双核CPU上完成并行多线程任务分配和共享内存管理。并在快速搜索基础上,采用自适应多局部运动矢量估计消除运动物体干扰,用Kalman滤波分离了两种不同的运动信号,最终完成有害抖动信号的运动补偿。通过这些措施,在普通商用的双核PC机上实现了稳像实验系统的高效实时处理。     

一种基于灰度投影块匹配算法的电子稳像方法

针对无人侦察平台系统中的实际使用环境,提出基于灰度投影块匹配电子稳像算法;此算法是灰度投影算法和块匹配算法的合理结合,综合了灰度投影算法运算速度快和块匹配算法匹配精度高的优点。经过试验表明,该种稳像算法能够适应更广的稳像应用环境,具有较好稳像精度和稳像速度,达到实际应用中实时电子稳像效果。     

基于单象限Fourier-Mellin域相位相关的快速稳像算法

针对电子稳像实时性和鲁棒性的要求,提出了一种快速的单象限Fourier-Mellin域相位相关的近似运动估计算法,即首先根据Fourier变换振幅谱的对称性和空间域图像块匹配的思想,提出了一种新颖的单象限 Fourier-Mellin变换方法,即在频率域中采用单象限振幅谱进行对数极坐标变换;然后结合相位相关技术估算帧间运动参数。与基于标准Fourier-Mellin变换的算法相比,在保证精度的前提下,新算法可大幅度降低算法的计算复杂度。实验结果表明,该新算法的运行速度比标准算法提高了约75%,且精度略有提高。     

数字图像稳像算法研究

介绍了数字图像稳像算法的整个流程,包括三部分:运动估计、运动决定和运动补偿.重点介绍了运动估计算法和运动补偿中的滤波算法;详细阐述了几种最基本的运动估计算法,其它的运动估计算法可以通过这些基本算法延伸发展得到;列出了三种常用的滤波算法:中值滤波、kalman滤波和二次B样条曲线法,应用于不同的场合;提出了两种方法:裁减和拼接,用来解决当前帧补偿后出现的空白区域问题.最后,展示了一种基于投影估计和kalman滤波的稳像算法的试验结果.通过这些方法的介绍,可以对稳像算法有更直观的了解,探讨了进一步研究的重点.     

电子稳像技术综述

利用电子稳像技术实现抖动视频序列稳定是现代稳像技术的发展方向之一。首先简要介绍了电子稳像的基本原理和系统结构;然后从各模块功能出发,对电子稳像的运动估计、运动校正和图像补偿等关键技术的研究进展进行了综述,并给出了稳像性能评估的常用方法;最后总结和分析了电子稳像技术的应用现状以及未来的发展趋势。研究结果显示,电子稳像技术的研究已经逐渐进入工程应用的新阶段,具有良好的应用前景和市场需求。     

光电系统中的电子稳像技术研究

在介绍电子稳像技术原理和优点的基础上,对电子稳像过程中图像运动矢量的获取方法进行了分析,分别给出了利用速率陀螺和灰度投影算法获得图像运动矢量的过程,并进行了实验仿真,最后结果表明电子稳像技术在应用中是有效的。     

基于全搜索块匹配法的电子图像稳定

针对摄像机无意抖动引起的电子图象不稳定,文中使用一种基于全搜索块匹配的运动估计算法对图象序列进行补偿：通过对运动估计搜索算法的改进,既保持了传统全搜索法的精度,又大大缩短了运算时间：试验表明,文中算法对于去除电子图像序列抖动有良好的效果。     

Real-Time Digital Image Stabilization Using Kalman Filters

This paper presents a novel, real-time stabilization system that uses Kalman filters to remove short-term image fluctuations with retained smooth gross movements. The global camera motion is defined in terms of constant acceleration motion and constant velocity motion models, and Kalman filtering is employed to facilitate smooth operation. It is shown that the process noise variance has a direct effect on stabilization performance, and that it is possible to implement an efficient and robust stabilization system by adaptively changing the process noise variance value according to long-term camera motion dynamics.     

一种数字图象信号快速获取方法

本文描述了一种视频数字图象信号的快速获取方法及在微机系统中的实现.用这种方法可将缓冲存储器和微机部分内存交换,并可同时取样和装配图象.     

基于多直线特征的电子图象稳定算法

提出了一种基于多直线特征的全局运动估计算法，同时也介绍了它在电子图象稳定（EIS）系统中的应用，首先，用全局运动估计技术来估计摄像机的运动，即通过小波变换法提取图象中的边缘，并利用Hough变换法提取图象中的直线段特征，然后按照直线段的特征参数和位置选择原则选择具有分布特性的多个直线段，并通过对应的直线段特征比较计算局部运动参数和全局运动参数；最后根据全局运动估计结果，利用滤波法进行抖动判别和补偿，实现对图象序列的稳定处理，实验结果表明，多直线特征可以准确且稳定地估计摄像机的运动参数，通过滤波法可以消除视频序列的抖动。     

针对不同景深目标的电子稳像算法

提出一种针对不同景深目标的电子稳像算法。利用Harris角点检测算法获得处于不同景深的目标特征点,根据特征点集内结构紧支性约束及距离不变准则,对特征点匹配进行验证,通过求解运动矢量方程,得到处于不同景深范围的运动矢量,使用跟踪微分器滤波去除抖动干扰,对处于不同景深的目标分别进行补偿。实验结果表明,与同类算法相比,该算法的图像补偿效果更好。     

用于图像内容真实性认证的数字水印快速算法

数字水印技术作为数字产品安全认证的有效办法，近年来在国内外引起极大关注。本文提出了一种快速的数字水印算法，该算法能够将强度较大的一般性处理造成的失真与恶意篡改操作造成内容失真区分开来，因此，可有效的用在电子政务数字信息安全认证中去。     

一类图像置乱的快速算法

提出了两种置乱变换，即准逆序置乱和准抖动置乱，针对数字图像的灰度空间，讨论了两种变换的置乱效果，实验结果表明在图像信息隐蔽存储与传输中，这类图像变换具有重大的应用价值。     

基于梯度投影法的电子稳像算法

灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中的运动估计不精准,易造成误差。针对该问题,提出一种基于梯度投影法的电子稳像算法。该算法根据梯度帧内变化剧烈、帧间变化稳定、梯度投影曲线变化明显等特点,利用图像的梯度分布情况进行运动估计。实验结果表明,该算法可提高微光图像序列的帧间运动估计精度。     

电子稳像中景深问题的研究

摄像机运动时,处于不同景深的景物在成像面上会产生不同的运动矢量,传统电子稳像算法无法有效解决该类问题。为此,利用成像关系系统,分析电子稳像中摄像机运动对景深场景成像的影响,通过对景深场景的实验验证,提出一种考虑景深问题的运动矢量权值分配补偿方法。实验结果表明,与现有的全局运动矢量补偿相比,该方法可以获得更好的补偿效果。     

Perceptual Digital Watermarking for Image Authentication in Electronic Commerce

Digital watermarking has been presented to protect the copyright of electronic multimedia data. The previous proposed watermarking algorithms mostly embed sequences of random numbers or binary images as the watermarks. In this paper, an image accreditation technique by embedding digital gray-level image watermarks in images is proposed. In the proposed method, the host image and the watermark are decomposed into wavelet coefficients. The contextual energies of the host-image wavelet coefficients are computed to select embedding coefficients. The watermark wavelet coefficients are sorted and then embedded in the selected host coefficients. The experiments show that the proposed method provides extra robustness against JPEG-compression, image-processing, and even composite attacks compared to the traditional embedding methods. Moreover, the proposed method has no need of the original image to extract the embedded watermarks. The proposed method facilitates electronic commerce application developers to select adequate digital watermarking techniques for their development systems.     

基于OpenCV的电子稳像

电子稳像广泛应用于智能视频监控、车载视觉导航、机器人视觉等热门技术中,是视觉处理中必不可少的步骤.OpenCV是近年来新出现的并逐渐普及的计算机视觉研究工具,文中尝试使用OpenCV编写一个电子稳像软件,采用基于块匹配法的帧间运动估计,对网络摄像头采集的视频电子稳像.结果表明了OpenCV良好的可操作性,并展望水下机械爪的视觉信息处理研究.     

车底检查机器人导航控制研究

针对采用履带式行驶机构的车底检查机器人,提出了一种基于模糊控制的航向纠偏算法,算法在实时嵌入式多任务控制系统中得到了具体实现,解决了机器人在行走过程中偏离航向以及误差累积的问题。通过试验验证了该算法的有效性,保障了航向纠偏的实时性。文中给出了模糊控制器的详细设计过程,并且给出了在不同行驶速度时,应用航向纠偏算法的机器人与无航向纠偏算法的机器人之间的航向数据对比曲线。     

动态时间规整技术在电子稳像中的应用

当视频序列帧内存在局部运动时,灰度投影算法的稳像精度会有所下降。针对该问题,将动态时间规整技术应用到灰度投影算法中,提出一种新的稳像方法。利用传统的灰度投影算法分别获得图像的行、列投影曲线,通过动态时间规整算法对失准的投影曲线进行修正,得到行、列最佳形变路径,分析最佳匹配点的分布,得到全局运动矢量。实验结果表明,该方法的正确匹配率大于95%,可有效减少误匹配的发生率,提高电子稳像的精度。