● 摘要
随着电子技术和多媒体应用的不断发展，视频作为一种动态生动的信息载体日益走进生产和生活的各个方面。但是有些场景下，不可避免的外界干扰造成了摄像载体的抖动从而导致了视频的失稳现象，视频稳像作为一种稳定图像序列帧的图像处理手段随之得到了飞速的发展。
本文针对机载成像系统成像视野广，受光照影响大等特点提出了一种快速鲁棒的视频稳像算法，并通过后期处理对稳像后缺失信息进行了修复和整体图像的色差消除，形成了一套完整的视频稳像系统，本文的详细工作如下。
（1）在全局运动矢量估计方面，调研了块匹配算法、位平面匹配法、特征点匹配法和光流法的等多种算法针。在分析了各种算法特点的基础上，针对大视场的机载视频稳像任务，从精度和速度两个方面考虑，实现了一种基于刚体变换模型和分层递阶方法的最小二乘估计算法。另外，考虑到光照变化对全像素匹配光流法的干扰，采取结构-纹理分解的图像预处理算法提取了与光照无关的纹理分量，加强了算法的鲁棒性。
（2）在运动补偿方面，调研了基于运动矢量积分的均值滤波算法和直接进行补偿矩阵计算的高斯平滑法。针对均值滤波丢失图像信息较多和高斯平滑算法灵活度低的缺点，本文提出了一种等比递推式图像平滑算法，在邻域半径保持不变的前提下，通过调节等比数列的公比来优化算法的稳像效果。最后，在合理调节公比的基础上，利用更小的邻域半径获得了比高斯平滑法更好的稳像效果。
（3）视频完善作为一种后期视频处理技术，主要包括了基于相邻帧互补信息的大面积缺失信息修复，局部缺失信息修复和图像修复后的色差消除。本文直接利用等比递推或高斯平滑算法中求得的邻域向量和邻域图像对当前帧进行互补信息的填充，之后采用Telea在2004年提出的基于快速行进算法的图像修复技术对仍然缺失的局部图像信息进行修复，最后，针对视频稳像任务的特点，提出了一种简单快速均值调整算法对修补后的稳定视频帧进行色差消除。
论文形成了完整的视频稳像体系，在不同场景的多部视频下都取得了良好的稳像效果，充分说明了算法的有效性。