学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于SIFT特征匹配的数字视频稳像技术研究

作　者: 翟磊
导　师: 马晓红
学　校: 大连理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 数字稳像旋转抖动 SIFT特征提取卡尔曼滤波 RANSAC
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 83次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,数码相机以及机载摄像设备应用日益广泛,由于拍摄者或拍摄设备的不规则运动,使拍摄的视频也产生了抖动,降低视频的视觉质量,影响人们的视觉效果,在军事领域,视频的抖动会造成或目标检测系统的漏警或虚警等问题。数字稳像算法通过从连续的帧间提取信息,对视频进行稳像,从而获得高质量和稳定的视频序列。本文在阅读了大量国内外文献的基础上,首先对经典的数字视频稳像算法进行了总结,对其优劣和使用情况进行了分析,针对存在复杂抖动的视频,本文提出了基于SIFT特征提取的稳像算法。本论文主要进行了以下几方面研究工作：(1)本文对经典的稳像算法进行了总结和实现,比较了经典算法的性能和适用的抖动的情况,针对不同的抖动,建立不同的数学模型,对稳像中的运动滤波算法,本文采用Kalman滤波,解决了存在主动扫描的稳像问题。(2)本文对不同的特征提取算法进行了总结,包括Harris角点提取,SIFT特征提取和SUSAN角点提取算法,通过对实际拍摄视频的仿真实验,对这几种特征提取算法,从提取精度,特征点数量和提取及匹配时间,比较了这几种算法的性能,并最终选择了SIFT算法作为特征点。(3)针对同时存在平移、旋转和尺度变化情况的复杂抖动,本文提出了基于SIFT特征点的稳像系统,首先本文对存在复杂抖动的视频,进行SIFT特征点提取和匹配,对于得到的匹配的特征点,本文用RANSAC算法对错误匹配点进行了剔除,然后使用Kalman滤波得到主动扫描分量,从而提取出抖动分量,对视频进行稳像。针对复杂抖动的实际视频,本文进行了大量的仿真实验,对算法从精度和速度方面进行了实验,并同灰度投影等经典的稳像算法进行了比较,实验结果表明,对存在运动物体和复杂抖动的图像,本文算法也能取得良好的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 选题的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 本论文的主要工作及各章节安排  11-13
2 数字视频稳像理论分析  13-18
  2.1 图像变换的数学模型  13
  2.2 运动补偿技术  13-15
    2.2.1 固定帧和相邻帧补偿  14
    2.2.2 运动滤波补偿  14-15
  2.3 插值算法  15-17
  2.4 本章小结  17-18
3 数字视频稳像算法  18-32
  3.1 块匹配法  18-19
  3.2 位平面匹配法  19-21
  3.3 代表点匹配法  21-22
  3.4 灰度投影法  22-23
  3.5 特征点匹配法  23-28
    3.5.1 Harris角点检测算法  24-26
    3.5.2 SIFT特征点检测  26-27
    3.5.3 SUSAN特征点检测  27-28
  3.6 几种特征匹配算法实验仿真与分析  28-31
  3.7 本章小结  31-32
4 复杂抖动的特征匹配算法  32-49
  4.1 SIFT特征点检测及匹配  32-38
    4.1.1 SIFT特征点检测  32-38
    4.1.2 SIFT关键点匹配  38
  4.2 基于RANSAC算法的运动矢量估计  38-41
    4.2.1 最小二乘相似变换模型参数估计  38-40
    4.2.2 基于RANSAC相似模型参数估计  40-41
  4.3 卡尔曼滤波及修正矢量的确定  41-44
  4.4 计算机仿真实验结果及分析  44-48
  4.5 本章小结  48-49
结论  49-51
参考文献  51-54
致谢  54-55

基于SIFT特征匹配的数字视频稳像技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文