一种基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法。方法包括：运动矢量估计、运动滤波、和运动补偿。所述运动矢量估计为利用Shi‑Tomasi算法检测参考帧图像特征角点，金字塔模型的Lucas‑Kanade光流算法跟踪匹配角点，随机抽样一致性算法去除误匹配点，最小二乘法拟合全局运动矢量；所述运动滤波利用卡尔曼滤波算法分离视频相机有意运动和无意的抖动；所述运动补偿利用变换参数和图像仿射变换模型补偿视频序列当前帧图像相对于参考帧图像的运动矢量。本发明专利技术所用方法简单、稳像精度高、处理耗时短，同时，较好的解决了视频相机由于平台抖动等不必要的外界干扰引起的视频序列抖动问题，而且本方法具有通用性，可以用在手持摄像设备、视频监控、军事监测等场合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法
本专利技术涉及视频相机视频图像处理领域，可应用于各种视频相机，如视频监控、手持摄像机、航天航空监测、军事监测等，可较好的应用于红外视频相机电子稳像。
技术介绍
电子稳像一直是视频相机图像采集系统的重点内容，视频相机在成像过程中由于平台的抖动和外界干扰导致相机在成像过程中得到的视频序列带有抖动甚至畸变，对场景观测产生了极大的影响，同时也限制了高层次的视觉任务，比如视频中特定运动目标的检测和跟踪。视频相机的电子稳像方法留有诸多难点：现有的电子稳像如块匹配法通常适用于只有平移运动矢量的情况下，且对噪声比较敏感以及对在动态场景中获得的视频帧序列匹配时容易引起匹配误差。灰度投影法虽然算法速度比较快,但是要求图像具有的灰度信息要变化丰富,否则将得不到准确的变化明显的灰度投影曲线,导致电子稳像效果差。对于红外视频相机，获取的视频图像噪声较大、灰度信息变化不丰富，因此不适合利用块匹配法和灰度投影法来实现电子稳像功能。针对以上问题，本方法采用基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法，KLT光流跟踪法能够比较精确的获取视频序列的当前帧与参考帧图像的运动矢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法，由1)运动矢量估计、2)运动滤波、3)运动补偿三个步骤构成，其特征在于：1)、所述的运动矢量估计方法如下，首先利用Shi‑Tomasi角点检测算法检测参考帧图像中的特征角点，然后利用金字塔模型改进Lucas‑Kanade光流算法跟踪匹配检测到的特征角点，再利用基于统计方法的随机抽样一致性算法剔除匹配过程中产生的误匹配点对，最后利用获得的匹配点对带入参考帧与当前帧图像变换模型中，得到一组超定方程，利用最小二乘法拟合得到图像序列间的全局运动矢量；2)、所述的运动滤波方法如下，利用卡尔曼滤波算法分离红外视频相机有意运动和无意的抖动，从而保留相机的有意运...

【技术特征摘要】
1.一种基于改进的KLT和卡尔曼滤波的电子稳像方法，由1)运动矢量估计、2)运动滤波、3)运动补偿三个步骤构成，其特征在于：1)、所述的运动矢量估计方法如下，首先利用Shi-Tomasi角点检测算法检测参考帧图像中的特征角点，然后利用金字塔模型改进Lucas-Kanade光流算法跟踪匹配检测到的特征角点，再利用基于统计方法的随机抽样一致性算法剔除匹配过程中产生的误匹配点对，最后利用获得的匹配点对带入参考帧与当前帧图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，董峰，冯旗，王文秀，王梅竹，刘文浩，朱天佑，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31