适于微小型飞行器平台的稳像算法

作     者：郭力 昂海松 郑祥明 Guo Li;Ang Haisong;Zheng Xiangming

作者机构：南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2012年第41卷第3期

页      面：696-703页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：江苏省自然科学基金(SBK201022724) 

主　　题：视频稳定 特征匹配 交互式多模型 卡尔曼滤波 微小型飞行器 

摘      要：为解决微小型飞行器由于机械振动、气流扰动等原因引起的图像高频抖动,设计了一种适用于该平台的稳像算法。采用基于生物视觉的匹配方法估计帧间运动矢量,建立了图像参数传递的数学模型;结合微小型飞行器的运动特点,提出了带约束的交互式多模型卡尔曼滤波方法(CIMMKF),针对绝对帧位移曲线和旋转角度滤波,引入硬约束条件减小模型不准确性产生的误差,再通过软约束平滑硬约束带来的局部跳变求得图像合适的校正量。最后,给出了一种新颖的微小型飞行器平台稳像算法性能的评估方法。实验结果表明,该稳像算法能够适应飞行器多种状态的交替改变,有效减小滤波延迟,去除高频抖动,保留主动运动,使稳定后图像质量满足观察要求,具有图像信息保留程度高、速度快的特点,尤其适用于微小型飞行器实时视频稳定。