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1、论文评阅人1 ： 雾峻胡乡 评阅人2 ： 评阅人3 ： 评阅人4 评阅人5 ： 答辩委员会主席： 委员l ： 委员2 ： 委员3 ： 委员4 委员5 ： S u p e r v i s o r ss i g n a t u r E x t e r e a lR e v i e w e r s 鱼圣! 塑! 1 9 厶& ； E x a m i n i n g C o m m i t t e eC h a i r p e r s o n ： 艮 E x a m i n i n gC o m m i t t e e M e m b e r s ： kk n 歹k 办i 晰 D a t eo fo
2、r a ld e f e n c e ： 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝堑太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：盖宜石签字吼驯年弓月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 逝逛太堂 有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝堑太堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行
3、检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：奠亥屋 导师签名： 签字日期：驯心蝴7 日 签字日期伽u 引月7 日 陈跃庭博士，在我需要帮助的时候，他们总是不遗余力的给予支持。李老师和陈 博士严谨的科研态度也深深的影响了我。 同时要感谢的还有实验室的赵慧、陈远、雷华、陶小平、郑珍珍、李铁成、 葛鹏、赵巨峰、董文德、戴朝约、谢丁杰以及师弟师妹等同僚，正是在大家的努 力下，才能形成一个团结互助的良好氛围，给了我如家般的温暖。 特别需要感谢我的女朋友黄素素，她给予了我很多追求进步的动力，同时也 给我的生活带来了很多欢
4、乐。 最后要感谢我的父母和哥哥，无论成功失败，你们都是我最有力的依靠。感 谢你们二十多年来的体谅与照顾。 祝愿我所有的亲人、老师、同学、朋友们身体健康，生活美满幸福! 本课题完成过程中，得到了9 7 3 项目( 项目编号：2 0 0 9 C B 7 2 4 0 0 6 ) 、8 6 3 项 目( 项目编号：2 0 0 9 A A l 2 2 1 0 8 ) 、浙江省重大科技专项( 项目编号：2 0 0 8 C 1 6 0 1 8 ) 的支持。 2 0 11 年1 月1 日 于浙大玉泉 多的领域得 。新生的应 算法作为图 感图像超分 组成部分， 论文首先介绍了课题研究的背景、意义，再从像移产生的
5、过程出发，建立了 运动估计模型。然后按照基于图像灰度信息和基于图像特征的分类，展开讨论了 现有常见运动估计算法的原理和实现方法，分析了它们各自的特点。再结合前人 的工作和自己的探索，从亚像素精度获取、计算效率优化和鲁棒性提高三方面， 介绍了多种提高运动估计算法性能的方法。这三方面的性能提升方法最后也都应 用到了具体的运动估计算法中，对算法的改进明显。在前面的这些研究基础上， 论文提出并且实现了一种加权相位相关算法，该算法首先通过加窗、低通截频等 处理抑制随机噪声和非理想采样对算法精度、鲁棒性的影响。然后再通过频域加 权处理的方式，给信噪比高的频率分量添加高权重，增加它们对相关峰的贡献， 从而提
6、高相关峰的信噪比，提高了算法的精度和鲁棒性。在实验部分，本文设计 了一套包括仿真和实拍的实验方案，用它来测试、比较不同运动估计算法的性能， 能比较客观全面地反映算法特点。最后，将运动估计算法实际应用于面阵图像复 原和实时电子稳像两个系统中，通过实践检验运动估计算法的性能。 本文主要有三个创新点，第一，提出了多种提高运动估计算法性能的方法， 尤其是对噪声和非理想采样的抑制方法。第二，在经典相位相关算法的基础上， 提出了一种加权相位相关算法。实验证明该方法性能优异。第三，在面阵图像运 动模糊复原中，提出了一种新的由运动轨迹计算模糊核的方法。 关键词：图像处理；运动估计；图像配准；相位相关；图像复原
7、；实时稳像 I l p r o c e s s i n gt e c h n i q u e s ，w h i c hc o n t a i ni m a g es t i t c h i n g ，i m a g er e s t o r a t i o n ，r e a l t i m e i m a g es t a b i l i z a t i o n ，s u p e r - r e s o l u t i o nr e c o n s t r u c t i o na n dh i l g hd y n 毅1 1 i cc o n t r a s tr a t i o b u i
8、 l d i n g ，e t c M o t i o ne s t i m a t i o n i s p l a y i n ga ni m p o r t a n t r o l ei nm o d e r ni m a g e p r o c e s s i n g T h i sp a p e r i sm a i n l ya b o u tm o t i o ne s t i m a t i o na l g o r i t h m s F i r s t l y , t h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft
9、 h i sr e s e a r c ha r ei n t r o d u c e d T h e nw e d i s c u s sa b o u tt h em o d e lo fi m a g em o t i o n ，a n a l y z ea n di m p l e m e n ts e v e r a lw i d e l y - u s e d m o t i o ne s t i m a t i o na l g o r i t h m st h a tb a s e do ni m a g ep i x e li n f o r m a t i o na n d
10、i m a g e f e a t u r e T h i sp a p e ra l s oi n t r o d u c e ss e v e r a lm e t h o d su s e dt oi m p r o v i n ga l g o r i t h m p e r f o r m a n c e ，i n c l u d i n gs u b - p i x e la c q u i r e m e n t ，a l g o r i t h me f f i c i e n c yo p t i m i z a t i o na n d r o b u s ti m p r
11、 o v i n g T h e s em e t h o d sa r ea p p l i e dt Os p e c i f i cm o t i o ne s t i m a t i o na l g o r i t h m s a n ds i g n i f i c a n t l yi m p r o v ep e r f o r m a n c eo ft h ea l g o r i t h m s B a s e do ne x i s t i n gm e t h o d s a n do u ra n a l y s i s ，t h i sp a p e rp r e
12、 s e n t saw e i g h t e dp h a s ec o r r e l a t i o na l g o r i t h mf o r m o t i o ne s t i m a t i o n T h en e wm e t h o ds u p p r e s s e st h ee f r e c to fr a n d o mn o i s ea n d n o n i d e a ls a m p l i n gb yu s i n gw i n d o w sa n dl o w - p a s sf i l t e r s B e s i d e s ，i
13、 no r d e rt O i m p r o v i n gt h eS N R ( s i g n a lt on o i s er a t i o ) o fc o r r e l a t i o np e a k ，aw e i g h t e ds t r a t e g yi s a d d e dt o f r e q u e n c ys p e c t r u m A t t h e a l g o r i t h mt e s t i n gp a r t ，w ed e s i g n e d a l l e x p e r i m e n tw h i c hc o
14、n t a i n ss i m u l a t e da n dr e a l t a k e ni m a g e st ot e s ta n dc o m p a r et h e p e r f o r m a n c e s o fd i f f e r e n t a l g o r i t h m s T h ee x p e r i m e n t C a n o b j e c t i v e l y a n d c o m p r e h e n s i v e l yr e f l e c t st h ec h a r a c t e r i s t i c so f
15、a l g o r i t h m s A tt h ee n do ft h i sp a p e r , m o t i o ne s t i m a t i o na l g o r i t h m sa r ea p p l i e di nt w ol a b o r a t o r ys y s t e m s ，w h i c ha r e m o t i o n - b l u r r e di m a g er e s t o r a t i o ns y s t e ma n dr e a l - t i m es t a b i l i z a t i o ns y s
16、t e m T h i sp a p e rh a st h r e em a i ni n n o v a t i o n s F i r s t ，s e v e r a lm e t h o d sw h i c hc a ni m p r o v e I I I c o r r e l a t i o n ；i m a g er e s t o r a t i o n ；r e a l - t i m es t a b i l i z a t i o n I V 1 1 1 2 1 3 课题背景及意义1 研究现状2 本文主要工作与创新点4 第2 章经典运动估计算法6 2 1 2 2 运动估计模型6 基于图
