發(fā)布時間：2017-10-09 01:00

  本文關鍵詞：頭盔攝像頭視頻的穩(wěn)像算法研究

  更多相關文章： 頭盔攝像頭視頻 電子穩(wěn)像 模糊幀檢測 投影變換 插幀卡爾曼濾波

【摘要】：在礦井、鐵路通道等施工現(xiàn)場,維護檢修人員常常通過頭盔攝像頭實時拍攝現(xiàn)場視頻,并傳輸給監(jiān)控器端的專家進行分析處理。由于環(huán)境和應用場景的問題,拍攝的視頻經(jīng)常出現(xiàn)模糊和抖動的現(xiàn)象。但經(jīng)過文獻分析,目前還沒有專門針對頭盔攝像頭視頻的穩(wěn)像算法。 本文結(jié)合頭盔攝像頭應用場景,對頭盔攝像頭視頻抖動情況進行量化分析和建模,對頭盔攝像頭視頻的穩(wěn)像算法進行研究,主要的研究內(nèi)容如下： (1)深入研究了穩(wěn)像的原理、流程及頭盔攝像頭應用場景,提出了針對頭盔攝像頭視頻的電子穩(wěn)像解決方案。 (2)對目前流行的運動估計方法進行深入分析和實驗比較,最終選擇ORB(Oriented Fast and Rotated BRIEF)算法在頭盔攝像頭視頻穩(wěn)像中進行角點檢測和描述。針對頭盔攝像頭在拍攝視頻過程中距離目標物較近的特點,本文選擇基于投影變換的圖像變換模型獲得全局運動參數(shù)。 (3)針對頭盔攝像頭視頻幀序列中出現(xiàn)的模糊過大、抖動過大的模糊幀,提出了一種基于比值的模糊度指標的快速模糊幀處理算法。針對模糊幀處理引起的視頻幀序列不連續(xù)的問題,提出了一種基于插幀卡爾曼濾波的運動濾波算法。 (4)最終,在以上提出的算法基礎上,使用Visual Studio2010和Opencv2.4.9實現(xiàn)了頭盔攝像頭視頻穩(wěn)像的原型系統(tǒng)。 實驗結(jié)果表明,經(jīng)過本文提出方案處理過的視頻穩(wěn)像的精度和實時性都得到了保證：兩種穩(wěn)像質(zhì)量評估指標都顯示穩(wěn)像精度得到了提高。穩(wěn)像實時性可以達到1秒20幀的處理速度。
【關鍵詞】：頭盔攝像頭視頻 電子穩(wěn)像 模糊幀檢測 投影變換 插幀卡爾曼濾波
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 課題研究的背景和意義7-8
• 1.2 視頻穩(wěn)像的研究現(xiàn)狀8-14
• 1.2.1 電子穩(wěn)像的研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 常見電子穩(wěn)像應用場景分析10-11
• 1.2.3 通用電子穩(wěn)像技術的原理和流程11-13
• 1.2.4 頭盔攝像頭應用場景分析13-14
• 1.3 本文的研究思路和內(nèi)容14-16
• 1.3.1 頭盔攝像頭視頻電子穩(wěn)像的研究思路14
• 1.3.2 頭盔攝像頭視頻電子穩(wěn)像的研究內(nèi)容14-15
• 1.3.3 本文的創(chuàng)新性工作15-16
• 1.4 本文的組織結(jié)構16-17
• 第二章 頭盔攝像頭視頻的預處理17-31
• 2.1 基于高斯模型的視頻幀模糊建模17-19
• 2.2 視頻幀再模糊的原理及實現(xiàn)19-21
• 2.3 一種快速模糊幀處理算法21-29
• 2.3.1 基于最小標準差的模糊度指標22-25
• 2.3.2 基于比值的模糊度指標25-28
• 2.3.3 模糊幀檢測閾值的確定28-29
• 2.4 實驗結(jié)果及分析29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 頭盔攝像頭視頻的運動估計31-50
• 3.1 頭盔攝像頭視頻抖動情況分析32
• 3.2 視頻幀特征點檢測和描述32-44
• 3.2.1 常見特征點檢測方法比較32-35
• 3.2.2 常見特征點描述方法比較35-41
• 3.2.3 ORB算法原理及應用41-44
• 3.3 視頻幀特征點匹配44-46
• 3.3.1 特征點匹配策略44-45
• 3.3.2 誤匹配濾除45-46
• 3.4 實驗結(jié)果和分析46-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 頭盔攝像頭視頻的運動濾波和補償50-60
• 4.1 頭盔攝像頭視頻幀的圖像變換模型50-53
• 4.1.1 傳統(tǒng)電子穩(wěn)像中的圖像變換模型51-52
• 4.1.2 基于投影變換的頭盔攝像頭視頻的圖像變換模型52-53
• 4.2 頭盔攝像頭的運動濾波53-57
• 4.2.1 傳統(tǒng)實時電子穩(wěn)像中的運動濾波算法53-55
• 4.2.2 基于插幀卡爾曼濾波的頭盔攝像頭視頻的運動濾波55-57
• 4.3 基于固定幀補償和逐幀補償結(jié)合的頭盔攝像頭視頻的運動補償57-58
• 4.4 實驗結(jié)果和分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 頭盔攝像頭視頻穩(wěn)像系統(tǒng)的實現(xiàn)60-65
• 5.1 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)60-62
• 5.1.1 系統(tǒng)的設計60-61
• 5.1.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)61-62
• 5.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)及實驗結(jié)果分析62-65
• 5.2.1 系統(tǒng)的實驗結(jié)果展示62-63
• 5.2.2 頭盔攝像頭視頻電子穩(wěn)像質(zhì)量評估63-64
• 5.2.3 頭盔攝像頭視頻電子穩(wěn)像實時性評估64-65
• 第六章 總結(jié)和展望65-67
• 6.1 工作總結(jié)65-66
• 6.2 工作展望66-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀碩士學位期間參加的科研項目和取得的學術成果70-71
• 致謝71

【參考文獻】

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本文編號：997233