[發明專利]基于機械穩像和電子穩像的穩像方法及復合式穩像系統在審
| 申請號： | 201610161294.5 | 申請日： | 2016-03-21 |
| 公開（公告）號： | CN105681674A | 公開（公告）日： | 2016-06-15 |
| 發明（設計）人： | 徐一鳴;顧菊平;朱建紅;陸觀;陳峰;繆陽洋;靳玉晨;李平文;余龍朝;袁琳琳;徐星;程乾 | 申請（專利權）人： | 南通大學 |
| 主分類號： | H04N5/232 | 分類號： | H04N5/232 |
| 代理公司： | 南通市永通專利事務所 32100 | 代理人： | 葛雷 |
| 地址： | 226019*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 機械 電子 方法 復合 式穩像 系統 | ||
1.一種基于機械穩像和電子穩像的穩像方法，其特征是：包括以下步驟：
步驟一：系統進行初始化；
步驟二：MPU6050運動傳感器初始化；
步驟三：分別從MEMS加速度計和MEMS陀螺儀上讀取加速度和角速度；
步驟四：采用四元數算法對MPU6050數據進行處理，得到歐拉角，由四元數和歐拉角之 間的轉換關系解算出攝像機的偏轉角度，以此獲取當前姿態；
步驟五：如果當前姿態為原始姿態，則返回到步驟三，否則，進入下一步驟；
步驟六：MSP430單片機按照解算出的偏轉角度驅動步進電機進行反向補償，將攝像機 偏轉幅度控制在5°以內；
步驟七：將經上述步驟穩像后的視頻圖像劃分為25塊子區域，如果某子區域存在眾多 運動物體，則剔除該子區域；
步驟八：以相鄰兩幀圖像的前一幀作為參考幀，后一幀作為當前幀，將每一幀圖像灰度 化，分別求解水平、豎直兩個方向的灰度投影；
步驟九：將當前幀圖像的行、列灰度值投影曲線與參考幀的行、列投影曲線分別作互相 關計算，所得的兩條相關曲線的唯一波谷值作為當前幀相對參考幀的水平和垂直方向的運 動矢量；
步驟十：對子區域的局部運動矢量采用中位數篩選法獲取全局運動估計矢量；
步驟十一：根據全局運動估計矢量獲取反向補償矢量，生成補償幀。
2.根據權利要求1所述的基于機械穩像和電子穩像的穩像方法，其特征是：步驟四的具 體方法：
定義四元數q為一四維向量：
式中，α為旋轉歐拉角，ex、ey、ez分別為X、Y、Z歐拉軸。
按照Z→X→Y的轉動順序，由歐拉角和四元數表示的姿態矩陣可以得到：
式中，為橫滾角，θ為俯仰角，ψ為航向角；
當歐拉角θ，時，四元數與歐拉角之間的轉換關系為：
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