【摘 要】
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电子稳像是利用计算机图像处理技术实现图像序列的稳定。因为稳像精度高、体积小、重量轻、功耗低以及成本低等优点,使其具有广泛的应用前景。目前电子稳像技术在算法研究方
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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电子稳像是利用计算机图像处理技术实现图像序列的稳定。因为稳像精度高、体积小、重量轻、功耗低以及成本低等优点,使其具有广泛的应用前景。目前电子稳像技术在算法研究方面已经取得了长足的发展,有很多成熟的算法,但是由于图像数据量大,运算复杂,关于实时电子稳像技术的报道并不多。随着大规模集成电路技术的发展,实时电子稳像技术在实际应用中越来越广泛,对实时电子稳像技术的研究具有重要的理论价值和实际工程意义。
本文首先阐述了电子稳像的基本原理和处理流程,详细分析了目前常用的各种电子稳像算法,并对这些算法进行性能分析,总结了各算法的优缺点。然后采用基于特征块匹配和Kalman滤波的电子稳像算法进行仿真,取得了较好的稳像效果,并对算法进行了改进,减少了算法的计算量,便于实时实现。
在对稳像算法分析的基础上,对稳像算法的FPGA实现进行了深入的研究和分析,提出了稳像算法的FPGA内部实现结构,采用流水线和并行处理技术,通过优化时序设计,充分利用FPGA内部资源,完成了硬件结构中匹配运算模块、Kalman运动滤波模块,运动补偿模块等各模块的硬件设计和实现。最后在以FPGA为核心的实时电子稳像实验平台上完成了整个系统的调试验证工作,实现了图像序列的实时稳定。在设计中充分发掘算法潜在的并行性,提出与算法适应的硬件结构,明显的提高了算法的执行效率,较好的解决了实时性与算法复杂性之间的矛盾。实验结果表明,该系统能够成功完成输入图像的实时电子稳像处理,满足实际工程需求。
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