發(fā)布時(shí)間：2019-11-20 18:18

【摘要】：礦井車載攝像系統(tǒng)在成像過(guò)程中極易受到外部環(huán)境和載體振動(dòng)的影響,使得獲取的視頻圖像序列不穩(wěn)定,這種不穩(wěn)定的視頻極大的影響了礦區(qū)的安全生產(chǎn)、后續(xù)的圖像處理(如目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤等)、事故后的報(bào)布情況以及及時(shí)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)處理等,因此,提高圖像的穩(wěn)定性對(duì)于礦區(qū)安全高效生產(chǎn)具有重要意義。電子穩(wěn)像技術(shù)通過(guò)圖像處理的方法達(dá)到對(duì)視頻進(jìn)行穩(wěn)定的目的,由于其具有精確度高、體積小等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用,但目前仍未有一種通用的電子穩(wěn)像算法。本文通過(guò)對(duì)電子穩(wěn)像技術(shù)中運(yùn)動(dòng)估計(jì)、運(yùn)動(dòng)濾波以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償這三個(gè)模塊的主流實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行分析研究后,在灰度投影算法的基礎(chǔ)上,提出了適合礦井車載系統(tǒng)的電子穩(wěn)像算法。本文研究?jī)?nèi)容如下:運(yùn)動(dòng)估計(jì)階段,針對(duì)灰度投影算法在處理對(duì)比度低、含有前景運(yùn)動(dòng)物體的圖像不佳的問(wèn)題,本文提出了一種基于多分辨灰度投影的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法。該算法首先通過(guò)直方圖均衡化對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理,減小圖像灰度值單一對(duì)比度差對(duì)算法的影響,然后通過(guò)多分辨率分層及基于二分查找法的搜索方法減小計(jì)算量的同時(shí),又通過(guò)分塊統(tǒng)計(jì)最多樣本法解決了局部運(yùn)動(dòng)物體對(duì)全局運(yùn)動(dòng)矢量影響的問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)濾波和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償階段,針對(duì)傳統(tǒng)粒子濾波計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn),本文提出了基于估計(jì)窗實(shí)時(shí)粒子濾波的運(yùn)動(dòng)濾波算法,該算法通過(guò)引入估計(jì)窗的概念,首先將粒子集劃分為與窗口內(nèi)觀測(cè)值個(gè)數(shù)相同的子集,每個(gè)子集內(nèi)粒子數(shù)由權(quán)值確定,然后對(duì)每一個(gè)粒子子集進(jìn)行粒子濾波運(yùn)算,最后將獲取的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理獲得最終的估計(jì)。對(duì)于濾波后獲取的運(yùn)動(dòng)參數(shù),通過(guò)改進(jìn)的自適應(yīng)相鄰幀方法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法一方面在保證算法精度的同時(shí)降低了運(yùn)算時(shí)間,另一方面解決了圖像對(duì)比度低及局部運(yùn)動(dòng)物體對(duì)算法精度影響的問(wèn)題,而且能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定穩(wěn)像。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD65;TP391.41

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