● 摘要
旋转弹电视导引头由于其高速旋转特性,一直是数字稳像研究领域的热点和难点。数字稳像作为其关键技术之一,在精确制导背景下的现代化战争中一直受到各国研究重视。 本文利用极坐标域圆形块匹配及各种改进优化方法,实现了帧间具有高速旋转、适度平移运动的视频稳定。本文主要内容如下: 首先,本文介绍了数字稳像研究领域的基础知识,包括其系统框架、研究内容、评价指标、典型算法、算法分类、算法评述及研究难点。 其次,本文针对旋转弹电视导引头高速旋转特性,利用一种基于极坐标变换和圆形块匹配的数字稳像算法,实现了电视成像平台输出视频的稳定。实验结果表明,本算法能处理帧间具有任意旋转、适度平移运动的视频,精度达到了像素级,但处理速度较慢。 最后,本文重点论述了为提高算法处理速度与精度所采用的各种改进优化方法,包括搜索范围预测、圆形模板简化、剔除相邻模板、层级搜索策略和反主成份算法。分别给出了算法改进、算法优化及综合优化的试验结果,并作了相应的评价与分析。实验结果表明,综合改进优化后算法处理速度达到了每秒15帧,精度达到了子像素级,都明显高于之前水平,实现了后续景象匹配的良好预处理。
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