电子图象稳定技术用来解决运动载体上图像传感器获得的图像序列的稳定问题,是一项难度较大、实用性很强的视频图像处理技术,广泛地受到国内外军事部门、航空航天部门和工业部门的高度重视,也是目前国内外有关学者研究的热点课题之一。　　 论文主要研究采用数字图像处理算法解决在导弹或运动载体上摄像机获得的图像序列的稳定问题。研究的内容包括全局运动估计算法、抖动判别算法和序列帧补偿算法,并进一步将研究成果应用于图像序列分段和关键帧提取算法。　　 论文在全局运动估计算法的研究主要包括:(1)提出了基于多直线特征的全局运动估计算法。基于多直线特征的运动估计算法利用了直线的普遍存在性、直线段描述的简单性、多直线段的全方向性来有效地估计局部运动参数,同时也利用多个直线段的分布性来整合全局运动参数以有效地克服局部运动的影响。(2)提出了基于相位相关性的全局运动估计算法。基于相位相关性的全局运动估计是一种直接求解全局运动参数的方法,它利用付立叶变换的“空间域的平移运动引起频率域中相位的变化”的性质,通过计算两帧图像的相位相关函数来估计它们之间存在的相对运动参数。在论文中还分析了局部区域的变化和非整数像素位移等因素对相位相关函数的影响并提出了相应的解决方法。　　 论文在图像序列稳定算法的研究主要包括:(1)提出了基于平均值滤波法的抖动判别算法。(2)提出了基于Kalman滤波器的抖动判别算法。分别建立了不带运动判别的基于Kalman滤波器的抖动判别算法和带运动判别的基于Kalman滤波器的抖动判别算法。并根据实验结果比较了抖动判别算法的性能。(3)提出了基于图像拼贴的序列帧补偿算法。基于图像拼贴的序列帧补偿算法可以补偿视场内出现空白区域的情况,解决了采用简单的几何变换方法进行图像补偿所带来的缺点。基于图像拼贴的序列帧补偿算法根据目标一般都居于视场中心的假设,利用求取的全局运动参数,对图像帧进行对齐和周边镶嵌,再根据实际补偿参数的数值剪切图像并按序输出。这种方法有效地克服序列补偿中出现的数据溢出视场或视场出现空白情况,既达到了稳定图像的目的也保证了视场数据的完整。　　 论文在视频序列结构化的研究主要包括:(1)提出了一种基于相位相关性的序列分段算法,对传统的视频流进行了基于内容的视频序列结构化处理。把逐帧描述的序列结构转换为按镜头和场景描述的结构,为图像序列按内容检索的实现提供了手段。(2)提出了基于图像拼贴的镜头关键帧的提取方法。利用图像拼贴技术使提取出的镜头关键帧包含镜头中所有帧的内容,而且还可以使分散在不同帧中的信息完整化。　　 论文的主要研究成果现已著录成中国国防科学技术报告(GF报告)。本论文的主要创新性研究工作包括:　　 (1)提出了基于多直线特征的全局运动估计算法;　　 (2)提出了基于相位相关性的全局运动估计算法;　　 (3)提出了基于平均值滤波的抖动判别算法;　　 (4)提出了不带运动判别和带运动判别的基于Kalman滤波器的抖动判别算法;　　 (5)提出了基于图像拼贴的图像序列帧补偿算法;　　 (6)提出了基于图像相位相关性的视频序列分段算法;　　 (7)提出了基于图像拼贴的镜头关键帧提取算法。