一种基于灰度投影的电子稳像改进方法

一种基于灰度投影的电子稳像改进 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 Vol. 51 No. 5)51 5 ( 中山大学学报 自然科学版第 卷 第 期ACTA SCENTARUM NATURALUM UNVERSTATS SUNYATSEN IIIIIIISep. 2012 2012 年 9 月 * 一种基于灰度投影的电子稳像改进方法 21 1 1 ,,, 鸿齐红任洪娥田少卿胡 ( 1,,150040东北林业大学信息与计算机工程学院黑龙江 哈尔滨 2, ,100714)国家林业局调查规划设计院北京 : ,摘 要电子稳像算法是一种快速有效的处理抖动图像的方法当对基于灰度投影的电子稳像算法进行研究,,。 时遇到一种在需要稳像的图像中存在运动物体的常见现象在这种情况下投影稳像算法会产生错稳的现象为 ,,了解决算法中存在的这一问题该文针对这种常见现象做了详细的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 并提出了一种方法对灰度投影稳像 算法 。。 ,进行了改进通过实例分析和实验验证该方法可以很好的解决图像中存在运动物体时发生的错稳情况关键: ; ; ; 词电子稳像灰度投影运动物体裁剪修补 TP391 41A0529 , 6579 ( 2012) 05 , 0040 , 06: .: : 中图分类号文献标志码文章编号 An Improved Electronic Image Stabilization Method Based on Gray Projection 1 1 1 2 QI Hong,REN Honge,TIAN Shaoqing,HU Hong ( 1, Information and Computer Engineering College,Northeast Forest University,Harbin 150040,China; 2, Academy of Forest Inventory and Planning,State Forestry Administrator,Beijing 100714,China) Abstract: In the processof researchon the electronic image stabilization ( EIS) based on gray projectionof algorithm ( GPA) ,a case thatm oving objects are present in the image is encountered, It will cause the error stability,when the images are processed with the algorithm, Through a detailed analysis to this case,an improved methodsba sed on gray projection image stabilization algorithm was proposed, With a- nalysis and verification,the conclusion is that this method can be well to process thei mage which had probems, l Key wods: eectronc mage stabzaton; gray proecton; movng obects; cppng patches rliiiliijiijlii ,5 , 7, ,( OF)。,稳像技术从早期的机械稳像到光学稳像再到等其中灰度投影算法和光流算法 ,8 , 9,,。电子稳像是一个漫长的发展过程随着计算机软 、。性能稳定而被广泛应用由于其运算速度快 ,硬件的飞速发展电子稳像技术逐渐的取代了机械 ,而灰度投影算法在处理存在运动物体的图像时会稳像和光学稳像成为目前运 用最广泛的稳像技 ———,产生不尽如人意的结果偏移量跳变这种跳变 ,1,。术而在电子稳像技术的发展过程中又根据算 。的表现是偏移量突然大幅度增加或减少本文提出 ,: 法的不同分为多种稳像法主要包括代表点匹配 算,了一种对灰度投影改进的方法可以有效的消除灰 ( RPM) ,( PRA) ,法 投影算法 位平面匹配算 法 度投影算法在处理有运动物体存在的图像时所产生 ,2,( BPM) ,( FTA) ,特征量跟踪算法 代表点 比较。的错误运动估计现象同时设计了一套针对图像序 ( BERP) ,( BMA) ,算法 块匹配算法 边沿检 ,列是否需要稳像以及稳像后是否达到稳像效果的 ,检验策略这样可以达到电子稳像系统自动 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 并 ,3 , 4, ( EDA) , ( FDE )测匹配算法 频域估计算法 * , 05 , 18: 2012 收稿日期: ( 201204715) ;基金项目国家林业行业专项资助项目 ( DL12BB09)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 : ; E-mail: qhown@ sohu. com通讯作者任洪娥 : ( 1978 ) ,,;作者简介齐红 年生女讲师博士研究生 。键 1 电子稳像算法及灰度投影2. 1 检测运动物体的运动趋势及范围 , 电子稳像算法是通过电子设备采集图像序列 ,在视频捕获过程中运动物体穿越拍摄区域时 同时运用数字图像处理的方法直接处理所得图像序 ,,其走向是不确定的物体或是横向运动或是纵向 ,列确定图像偏移量并进行相应补偿来达到图像稳 ,。运动还有可能是斜向运动而斜向运动在连续单 ,1 。定的一种方法如图 所示为电子稳像处理过程 幅图像中可以被看做是横向运动和纵向运动的组 ,: 合因此总的来说可以把物体运动方向分为横向 。( 与纵向下面以横向为例说明 后面没有特殊说 ,) ,。明均为横向纵向亦然 1): 。情况一未发生抖动的运动物体检测方法 ,在物体开始出现在图像中的几帧图像中读取 ,A,连续两帧图像一帧为参考图像 另一帧为待检 B。A ,B ,测图像 将 两图分别做灰度投影然后将 ,10 , 12, ,。两图像的投影值相减得到投影差值下列 1 图 电子稳像处理过程:为行的相关算式 Fig. 1 The processo f electronic image stabilization rowsub( i)= | row( i) ,r o w( i)|( 4) A B m 4 :运用灰度投影算法主要包括 个步骤 ( 5)Rsum = ( rowsub( i) ) / m ? 1)。先将采集来的图像转化成灰度图 i = 1 , 进行灰度投影运算即将图像的每一行或 rowsubi)( sum ,R其中 2) 是行投影差值是行投影差 。值的平均值用投影差值减去平均值后取大于零的 :,列的灰度值相加投影 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下 ,,n 部分行这部分的个数多于列的相对应的个数说 n ( 1)row( i) =pc( ,j) ; coumn( j) =pc( ,j)iilii; ,。 明物体是做横向运动的反之为纵向运动因为 一?? j = 1j = 1,般物体进入图像的一刹那必然有一边的变化是 宽( j ) i )( rowi column, 上式中 是第 行的投影值。的而另一边是窄的同时根据大于零的灰度变化 ( i, j ,pc( ,j)ii是图像第 列的投影值是图像点。区域可以估计出物体的大概运动范围通过对连续 j)。处的灰度值,图像的运动范围值的 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 取其平均值可以得到比 3),,进行相关运算得到抖动偏移量列相关,2 较准确的物体运动范围如图 可知物体运动范围 :运算公式如下 n )。( 110,360之间大概在2 C( w) =,coumnx( j + w, 1) ,c oumnr( M + j) ,;ll ?j = 1 1 w 2M + 1 ( 2)? ? ( w),M C是相关运算值是检测图像抖动的其中 。WC( w)W ,范围是 最小时 的值可得图像在 min motoni。。纵向上的位移量 行相关运算亦如此 c motion= M + 1 ,W ( 3)c min 4)motion,mo-将发生抖动的图像反向移动 r tion。后得到的图像为稳定图像 c 2改进的灰度投影算法 ,由设备获取视频图像时难免有运动物体出现 42 ( )51 中山大学学报 自然科学版第 卷 。B ,3 ,B b A 图像 是稳像后的图像如图 所示这里说明以此类推图像 的第 行的灰度信息由 的第,,一下在运动物体进入图像的初期由于其灰度变 -dx),dx ( b行的灰度信息取代为上一幅图的横向 ,化面积较小而不影响灰度投影算法这一说法在随 ,D。偏移量得到新的图像 。后的实验验证中有详细证明 5 图 情况二时的裁剪修补效果 3 图 抖动时物体运动区域与投影差值Fig. 5 Cppng Patchesprocessng in Case 2 “lii”i Fig. 3 Projection difference in Case 2 ,裁剪修补完成后图像受到运动物体的影响将 ,会有很大程度的减少此时再次通过灰度投影算法 2. 2 图像裁剪修补处理 。进行稳像可以达到很好的效果 ,在得到运动范围之后便可对图像进行裁剪修 。补处理这里的裁剪修补是将图像的有变化的部分 2. 3实验分析,用变化前的相应部分替代使图像尽量不要包含有 ,结合灰度投影的知识解释上述问题因为灰度 。运动物体的灰度信息假设运动物体的运动范围是 投影值是将每一行或每一列的灰度值加起来所得到( a,b) ,a,b 0 ，a ，b ，m 。且 满足 。×480 ,640 的对于像素比较高的图像来说比如 1): 4 ,( m ×n ),0 :122 400 。情况一如图 所示直接把的的图像每一行的投影值可能是 之间 B a A a ,。图像 的第 行的灰度信息由 的第 行的灰度而一些所占面积一般情况下投影值都会有几万 ,,B b ,信息取代以此类推图像 的第 行的灰度信 息小且运动范围窄的物体其灰度信息不会影响整幅 A b ,D。。由 的第 行的灰度信息取代得到新的图像 图投影值的趋势 6 、如图 可以看到行列投影都没有明显的变 ,,化而这些不明显的变化对投影稳像算法来说是 ,不会改变相关运算中最小值的位置的也就不会影 4 图 情况一时的裁剪修补效果 Fig. 4 “Clipping Patches”processing in Case 1 6 、图 不影响时两幅图的行列投影值对比图 Fig. 6 Proecton vaue when sze s ess jiliil 2) : 5 ,B a 情况二如图 所示图像 的第 行的than one-third of width A ( a-dx ),灰度信息由 的第行的灰度信息取代 ,。同时物体的所占面积也达到一定范围的时候就必而经过改进方法处理过大程度降低了稳像的效果 。,然会影响到相关运算中的最小值 的图像可以很好的避开干扰因素使灰度投影稳像 。7 、算法保持很高的稳定性 图 中的两行列投影值图具有明显的不同之 ,。处尤其是行投影经过试验证明这两副图做稳像 ,9 C 。处理时就会发生错稳现象如图 中的 图 9 图 用灰度投影稳像算法与改进方法处理的图像 Fig. 9 Comparison image between GPA and improved method 、7 图 有影响时两幅图的行列投影值对比图 ,同时在实验过程中还发现不是所有穿越图像Fig. 7 Projection value when size is greater than 。的物体都能影响到灰度投影算法于是这里根据物 one-third of width 、、,体的大小颜色形状以及物体进入图像的位置 。做了详细的实验分析分析得出运动宽度占图像宽 。此时就需要裁剪修补方法对图像进行处理在 ,,35%以下时不论物体形状和背景的变化度的 ,、经过裁剪修补处理后的对比图中行列的投影值 , 变化不是很明显了这样就减小了运动物体在图像 经过灰度投影稳像算法处理后出错的图像基本没 。 ,35%有而当运动宽度增加到 以上时经过处理 ,中的影响信息量改善了在这种情况下灰度投影算 ,,8 。的图像都不同程度的出现错稳现象且有随着运动 法的可靠性如图 所示 ,,宽度增大运动物体所占面积的增大错稳帧数也 。出现逐渐增加的趋势 3稳像结果检测策略 摄像机或其他视频采集工具拍摄视频是一个连 ,续不间断的过程而其中设备发生抖动只是一个短 ,。暂的甚至不连续的过程如果稳像系统对每幅图 ,,都做稳像处理的话会做很多无用功这样就造成 。对硬件资源的浪费 ,针对图像大部分是稳定的这一事实本文提出 ,在稳像过程中首先做简单的投影差值判断判断图 ,,像是否发生抖动如果不是直接跳到下一帧图像 、8 图 裁剪修补处理后图像行列投影值对比图 ; ,,再做投影差值判断反之对图像进行稳像处理Fig. 8 Projection value when images are clipped and patched ,处理后的图像再做投影差值判断进一步确定稳像 44 ( )51 中山大学学报 自然科学版第 卷 、。。10 的稳定的稳像平台流程图如图 所示 10结果检测策略流程图图 Fig. 10 Flowing chart of the result detection strategy 图像中出现的运动物体对灰度投影算法所造成的影 4 结论。,响同时结合运动物体检测的方法对投影算法做 ,出了改进并对稳像系统也提出了不盲目稳像的策 ,充分利用灰度信息并通过对运动物体的形,。略使系统以更高效的方式工作 、、状颜色大小及在图像中的位置等条件进行分 ( 49 )下转第 页 ,析验证了对图像的裁剪修补措施可以很好的消除 269,J,, ,2005,26:,17,SANTANA A,FERNANDEZ X,LARRAYOZ M A,et变温度新方法的研究食品科学 , 271, al,egetabe fat hydrogenaton supercrtca fudVliin iilli– ,, 姜晓文韩剑众生鲜猪肉持水性的核磁共振研究 solvents: Melting behavior analysis by DSC and NMR,12, ,J,, ,2009,30: 128 , 133,食品工业科技 ,J,, Journal of Supercritical Fluid,2008,46: 322 , ,,,, 李资玲刘成梅万婕等核磁共振研究膳食纤维面 328, ,13, , 阮榕生核磁共振技术在食品和生物体系中的应用 ,J,,,,18,包制作过程中的水分迁移行 为食 品 科 学 2007,28: 127 , 130, ,M,,: ,2009,北京中国轻工业出版社 ,14,,,,,,19,,,, , 陈卫江林向阳阮榕生等张倩芝陈晓红陈 建有机波谱法在 二甲基苄核磁共振技术无损快速 ,J,, 基酚聚氧乙烯醚的结构确证中的应用中山大学 学 ,J,, ,2006,评价食品水分的研究食品研究与开发 : ,2011,50( 3) : 141 , 143, ,报自然科学版赵小菁张丽27: 125 , 127, ,,, 刘宝全等氨基酸希夫碱及其金 属锌配合物的影 In stui,15,MAZZANTI G,MUDGE E M,ANOM E Y,,20,,J,, : ,2011,中山大学学报自然 科学版合成及表征 Rheo-NMR measurementso f sod fat content ,J,, J Amli50( 4) : 70 , 73, Oil Chem Soc,2008,85: 405 , 412, ,,, , 钱 浩祝亚非许家瑞聚乙烯 醋酸乙烯醋接枝 RUDI T,GUTHAUSEN G,BURK W,et al, Simultane- ous ,16,,21,,J,, 中山大学学 聚乙二醇共聚物的合成及结构表征determination of fat and water contenint caramel u- sing : ,2003,42( 2) : 30 , 34,自然科学版 报tme doman NMR ,J,, Food Chemstry,2008, iii 檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵 ( 44 )上接第 页 tion using optical flow technique,J,, IEEE Transactions :参考文献 on Consumer Electronics,2002,48( 1) : 108 , 115, ,,, 余博郭雷赵天云基于对数极坐标变换的灰度投 ,,, ,J,,,1,,8,韩绍坤赵跃进刘明奇电子稳像技术及其发展 ,2001,1( 1) : 71 , 73,光学技术 ,J,, ,2008,28 ( 12 ) : 3127,影稳像算法计算机应用 ,,, ,J,, 赵红颖金宏熊经武电子稳像技术概述光学与 精3128, ,2,,2001,8( 4) : 353 , 359,密工程 ,,, 张国栋王明泉郭栋基于灰度投影算法的实时电 ,9,,, ,J,, ,石佼李晋惠电子稳像技术算法研究方法与理 论 ,J,, ,2010,27 ( 10 ),3,:子稳像研究微电子学与计算机2007,3( 3) : 18 , 24, 53 , 56, ,, 张德丰张葡青基于小波的图像边缘检测算法研究 ,4,,10,,,, 张朝阳潘保昌郑胜林基于帧差的灰度投影的快速,J,, : ,2007,46( 3) : 39 , 中山大学学报自然科学版,J,, ,2008,9 ( 3 ) :运动物体检测广东工业大学学报 42, POURREZA H R,RAHMATT M,BEHAZIN F, An 76 , 80, ,5,elec- tronic digital image stabilizer based on stationary ,,, 赵有婷李熙莹罗东华基于视频车辆轨迹模型的 ,11,waveet transforms ( SWT) ,J,, CP,2003,2: 383 , 386, lII,J,, : 中山大学学报自 然交通事件自动检测方法研究ERTURK S,DENNIS T J, Image sequence stabilization ,2011,50( 4) : 56 , 60, ,,,, 科学版肖敬文余志聂佩林等基 ,6,based on DFT filtering,J,, IEEE Proc on Image Vision ,J,, 于几何与颜色特征的公 交车辆视频检测算法中 ,12,: ,2005,44( 2) : 152 , 155,and Signal Processing,2000,127: 95 , 102, 山大学学报自然科学 版 CHANG Jyhyeong,HU Wenfeng,CHENG Muhuo,et ,7,al,D igital image translational and rotational motion stabiliza-