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随着信息技术的发展,现代战争的形态已经逐步从传统的机械化战争向着信息化战争转变。视频电子消旋技术在弹载视频侦察系统、电视末制导武器系统等军事领域中的受到广泛的关注,已经成为信息化弹药技术的研究重点。根据弹载视频侦察系统的研制需求,论文从分析现行的弹载视频消旋系统入手,针对现行的机械电子混合消旋方式的不足提出了相应的改进,最终提出了一种适合于弹载视频消旋系统的纯电子消旋算法,并针对该算法搭建了视频电子消旋系统的硬件平台。论文主要贡献如下:1.当视频图像中同时存在平移、旋转和比例缩放的情况时,通过研究图像傅里叶变换的性质以及傅里叶变换后图像的幅度谱和相位谱在图像间运动矢量估计中的应用并针对传统Fourier-Mellin算法的不足,提出了一种基于幅度谱的改进Fourier-Mellin算法。实验结果分析表明,该算法能够快速地估计出复杂运动模型下图像间的旋转、平移等矢量参数,在算法复杂度上较传统的Fourier-Mellin算法有很大的提升。2.针对传统Harris角点提取方法的不足,本文提出了一种改进的Harris角点检测方法,该方法通过增加两条斜边的梯度算子增强了Harris角点算子的旋转不变特性,同时,将传统Harris角点提取方法中用于平滑的滤波窗口由Gauss窗改为Epanechnikov窗,将指数运算变为平方运算,极大的减少了特征点提取的计算量。实验证明,通过改进的Harris角点提取方法将传统Harris角点提取方法的吻合度提高了17%,能够更好地满足本文视频电子消旋算法对旋转不变性的需求。3.本文提出了一种具有旋转不变特性的特征区域选取方法,通过该方法选取以改进的Harris角点提取方法得到的Harris角点为中心,半径为r的圆形特征区域,从而无论选取的特征区域如何旋转,其包含的像素均保持不变,实验结果证明通过该方法选取的特征区域能够满足本文视频电子消旋算法对旋转不变性的需求。4.对于绕非固定轴旋转的视频图像,在现行算法中,时域下的消旋算仅适用于存在小角度旋转的视频图像,频率域下基于Fourier-Mellin算法的消旋算法又无法满足系统实时性的要求,针对这些不足,本文提出了一种时域下的基于非参概率密度模型(NPDM)的视频电子消旋算法,该方法在改进Harris角点选取的特征区域内建立图像非参特征模型,通过Bhattacharyya系数判断图像间特征模型的相似度进而实现视频电子消旋。通过算法及实验结果分析,NPDM电子消旋算法能够满足系统的精度和实时性要求。