电子稳像技术

该书基于作者多年的科学研究成果，系统地介绍了电子稳像的基本概念、稳像模型的分类、稳像处理过程所涉及的基本技术、技术发展过程以及其具体应用领域和应用价值。全书共分为上、中、下三篇，每一篇又由多个章节构成。上篇主要介绍电子稳像的基本理论，中篇介绍基于2D模型的电子稳像方法，下篇介绍基于3D模型的电子稳像方法。全书中多数章节安排有讨论环节，带领读者分析每一种技术方案的优势和劣势，希望对读者在该领域的研究有指导意义和借鉴意义。

目录 上篇 电子稳像基本理论 第1章 绪论 3 1.1 运动 4 1.2 抖动 5 第2章 电子稳像概述 7 2.1 电子稳像 8 2.1.1 帧内稳像 8 2.1.2 帧间稳像 9 2.2 发展历程 9 2.2.1 基于机械陀螺的稳像技术 9 2.2.2 基于光学的稳像技术 9 2.2.3 基于图像的稳像技术 10 2.2.4 基于位姿传感器的稳像技术 10 2.3 应用领域 10 2.3.1 民用领域应用 10 2.3.2 军事领域应用 11 第3章 电子稳像模型及构成 13 3.1 传统电子稳像模型 14 3.1.1 2D稳像模型 14 3.1.2 2.5D稳像模型 16 3.1.3 3D稳像模型 16 3.2 稳像模型基本模块构成 16 3.2.1 全局运动估计 16 3.2.2 运动平滑 17 3.2.3 运动补偿 17 第4章 稳像效果评价 19 4.1 主观评价 20 4.2 客观评价 20 4.2.1 MSE评价方法 20 4.2.2 PSNR评价方法 21 4.2.3 ITF评价方法 21 4.2.4 差分图评价方法 21 4.2.5 DITF评价方法 22 4.2.6 标准差算法 22 4.2.7 随机性检验方法 23 4.3 讨论 23 中篇 2D模型稳像方法 第5章 全局运动估计 27 5.1 块匹配算法 28 5.2 灰度投影法 29 5.3 光流法 31 5.4 特征法 33 5.4.1 特征点匹配 33 5.4.2 运动估计 40 5.5 运动估计过程优化 41 5.6 基于多传感器融合的运动估计方法讨论 48 5.6.1 时间同步 48 5.6.2 基于四元数的标定方法 52 5.6.3 基于神经网络的复合运动估计方法 54 第6章 运动平滑及补偿 61 6.1 均值滤波 62 6.2 高斯低通滤波 63 6.2.1 高斯滤波简介 63 6.2.2 高斯滤波性质 64 6.3 卡尔曼滤波 65 6.4 变分模态分解方法 66 6.5 运动补偿方法 69 下篇 3D模型稳像方法 第7章 基于3D重构的稳像方法 73 7.1 稳像模型 74 7.2 相机标定 74 7.3 运动估计 82 7.4 运动平滑 86 7.4.1 基于迭代扩展卡尔曼的运动平滑 86 7.4.2 最小二乘估计优化算法 89 7.5 运动补偿 89 第8章 基于球面模型的稳像方法 93 8.1 球面稳像模型 94 8.1.1 球面模型基本原理 94 8.1.2 球面投影方法 95 8.1.3 球面展开方法 98 8.2 球面运动估计 99 8.3 球面运动轨迹平滑 106 8.4 球面运动补偿 109 第9章 球面模型在全景相机上的扩展 111 9.1 全景相机标定 112 9.2 多相机图像拼接 119 9.3 主运动估计及补偿 120 9.4 全景稳像并行化策略 121 参考文献 125