Técnica eletrônica de estabilização de imagem do sistema terrestre com percepção de troca de cena

SONG Liduo ,  

LI Hongwen ,  

WANG Minghao ,  

YANG Qingyun ,  

ZHANG Shixue ,  

WANG Chao ,  

摘要

No telescópio de medição terrestre, normalmente estão incluídos dois sistemas ópticos: captura e imagem. Quando o telescópio utiliza o sistema de captura para o rastreamento em malha fechada do alvo, devido ao grande campo de visão, a precisão do rastreamento é baixa, tornando perceptível a vibração do vídeo do sistema de imagem, o que desfavorece a observação em tempo real do alvo e experimentos científicos relacionados. Para solucionar o problema mencionado, este artigo propõe uma técnica eletrônica de estabilização de imagem que suporta percepção de troca de cena. Primeiro, quando o alvo não aparece, é tentado extrair a região característica do alvo em cada quadro da imagem pelo método da maior região conexa até ser extraída com sucesso. Em seguida, para cada quadro, é usado um filtro de correlação nuclear para realizar o casamento das características com o modelo treinado do quadro anterior e atualizar o modelo. Depois, utiliza-se o método dos mínimos quadrados para ajustar a trajetória do movimento do alvo e, através da análise de erros, determina-se a autenticidade do alvo. Por fim, com base no julgamento da autenticidade do alvo, decide-se se o corte da imagem atual utiliza compensação de vibração. Os resultados experimentais mostram que: o vídeo processado com esta tecnologia apresenta grande melhoria na estabilidade do alvo, a amplitude máxima das vibrações das regiões características das imagens adjacentes diminuiu de ±10 pixels para cerca de ±1 pixel, a relação sinal-ruído de pico média aumentou 4,62 dB utilizando as primeiras 50 imagens como referência; ao mesmo tempo, o algoritmo pode perceber a entrada e saída do alvo do campo de visão; o tempo de processamento do algoritmo é inferior a 2 ms, atendendo às exigências de processamento em tempo real. Implementa a automação do fluxo de processo de estabilização para observação contínua de múltiplos alvos, melhorando a qualidade e taxa de sucesso dos experimentos científicos relacionados.

关键词

rastreamento em malha fechada;estabilização eletrônica;filtro de correlação nuclear;método dos mínimos quadrados;análise de erros

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