基于机载平台的红外电子稳像技术研究与实现

发布时间：2021-01-28 05:18

　　随着海上运输业、渔业以及海洋资源开发业的发展,海难事故发生的频次也随之增加。海上环境恶劣,救援困难,我国在深远海救助保障方面存在不足,尤其是海难发生时,对海面遇险目标的搜寻技术方面明显存在不足。所以,研发一套快速、准确的机载海面遇险目标搜寻系统十分重要。红外相机成像时不受恶劣海况限制且能够全天候工作,将红外相机与救助直升机相结合,能够提高遇险目标搜寻的成功率。飞机飞行过程中产生的颠簸、晃动会使得采集到的红外图像序列存在抖动,影响人眼对遇险目标的察看,不利于后续对红外图像进行目标的检测、定位与跟踪。因此,使用快速有效的稳像算法去除基于机载平台的红外图像序列中的抖动具有重要的实用价值。本文研究了红外图像序列的电子稳像方法,包括运动估计算法、运动滤波算法、运动补偿算法。运动估计算法的准确性是稳像效果的重要保障,为了保证稳像效果,必须使运动估计算法尽可能准确地计算出两帧图像间的偏移量,本文对常见的运动估计算法,包括灰度投影算法、光流算法和特征点匹配算法进行分析,结合基于机载平台的红外图像的特性,最终选用了基于Harris角点的运动估计算法,但是采用该算法对于成像质量较差的红外图像来说存在着无法... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 机载红外图像稳像算法的难点
    1.4 本文研究内容与章节安排
2 基于机载光电平台红外图像序列的电子稳像算法
    2.1 硬件系统介绍
    2.2 基于机载光电平台的红外图像特性分析
    2.3 电子稳像算法分析
    2.4 本文算法设计原理
    2.5 本章小结
3 运动估计算法
    3.1 光流算法
        3.1.1 光流算法原理
        3.1.2 多尺度金字塔光流算法
    3.2 基于Harris角点的运动估计算法
        3.2.1 Harris角点提取算法
        3.2.2 帧间运动模型
    3.3 基于改进的Harris角点与多尺度金字塔光流法结合的运动估计算法
        3.3.1 改进的Harris角点提取
        3.3.2 亚像素角点定位
        3.3.3 关键帧参考方式
        3.3.4 Harris角点提取与匹配实验结果及分析
    3.4 本章小结
4 运动滤波算法与运动补偿算法
    4.1 基于Kalman滤波器的运动滤波算法
    4.2 Kalman运动滤波实验结果及分析
    4.3 运动补偿
        4.3.1 轨迹平滑
        4.3.2 未定义区域补偿算法
        4.3.3 未定义区域补偿算法实验结果及分析
    4.4 本章小结
5 电子稳像算法实验验证与结果分析
    5.1 稳像算法评价方法
        5.1.1 主观评价标准
        5.1.2 客观评价标准
    5.2 海面实验
    5.3 稳像算法实验结果分析
        5.3.1 运动估计准确性
        5.3.2 稳像效果
        5.3.3 稳像速度
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3004424