买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

摘要：本发明涉及一种基于FPGA的瀑流式视频数据实时电子稳像系统及方法，包括电子稳像计算模块、电子稳像补偿模块和参数存储模块以及5个外围辅助模块组成。其中电子稳像计算模块对瀑流式数据进行帧间图像配准计算，电子稳像补偿模块根据电子稳像计算模块的计算结果对图像进行移动、缩放以及裁剪从而实现电子稳像补偿操作。本发明中的电子稳像方法，针对嵌入式图像处理系统传输过程中的瀑流式数据进行设计，能够实现在消隐期内完成稳像参数计算，且不需要缓存整帧图像信息，具有不影响前后端其它处理环节、实时性高、存储资源开销小的特点，在嵌入式视频处理领域有着较为广阔的应用前景。

主权项：1.一种基于FPGA的瀑流式视频数据实时电子稳像系统，其特征在于，包括：电子稳像计算模块、参数存储模块、中央处理器、通信控制模块及电子稳像补偿模块；所述电子稳像计算模块，采用FPGA实现，嵌有灰度投影法及序贯相关性检测法计算图像特征参数及帧间位移参数；灰度投影法用于计算表征当前帧图像结构信息的图像特征参数；序贯相关性检测法对灰度投影法计算所得的当前帧图像特征参数与图像存储模块中存储的上一帧的图像特征参数进行匹配计算并根据序贯相关性检测法计算过程中的中间计算参数及匹配结果，所述匹配结果为配准置信度筛选得到帧间位移参数，帧间位移参数度量帧间图像抖动的方向及大小；所述中间计算参数为稳像计算所需的需要驻留的参数，包括配准区域数量、配准区域位置、配准阈值大小、累计配准误差；电子稳像计算模块计算所得的当前帧图像特征参数、中间计算参数以及帧间位移参数均储存于参数存储模块，实现在后续新一轮计算中不被更新，能够重复使用；此外，该电子稳像计算模块接受中央处理器控制，基于参数存储模块中存储的图像特征参数、序贯相关性检测法计算中的中间计算参数以及帧间位移参数实时对灰度投影法的匹配计算的范围、序贯相关性检测法配准置信度筛选的过程中影响计算速度和性能的配准区域数量、配准区域位置、配准阈值大小进行闭环动态调整；所述参数存储模块，用于存储图像特征参数、帧间位移参数、最终补偿参数以及灰度投影法及序贯相关性检测法计算过程中的中间计算参数；最终补偿参数用于对图像输出进行稳像补偿；存储均采用FPGA中内部分布式Bram实现，相较外部存储设备而言提高读写效率；所述通信控制模块由FPGA的内部高速AXI总线以及外部UART422通讯线路组成；内部高速AXI总线实现中央处理器对电子稳像计算模块的DMA控制以及与参数存储模块进行数据传输；外部UART422通讯线路用于接收上位机包含：电子稳像功能开关、电子稳像功能偏重视频稳定度还是观感舒适、电子稳像算法的工作档位、配准范围的调整这些控制命令以及光学镜头信息、搭载平台运动信息这些非图像信息的多模态信息并传递给中央处理器；所述中央处理器为异构FPGA内部自带的硬核串行计算单元，或FPGA搭建的串行计算MCU单元；根据通信控制模块获取的电子稳像控制命令及非图像信息的多模态信息控制电子稳像计算模块的灰度投影法计算范围序贯相关性检测法的配准阈值以及电子稳像补偿模块的帧间位移运动平滑计算的期望最大偏差；此外，中央处理器以参数存储模块中的图像特征参数、配准置信度以及序贯相关性检测法计算过程中的中间计算参数为依据实时控制电子稳像计算模块的灰度投影法与序贯相关性检测法形成闭环反馈控制；根据参数存储模块中的帧间位移参数判断图像运动趋势，并以此为依据开环控制电子稳像补偿模块进行帧间位移运动平滑计算以及图像抖动补偿工作；所述电子稳像补偿模块采用FPGA实现，其中嵌入帧间位移运动平滑计算算法，对电子稳像计算模块计算所得的帧间位移参数进行平滑计算，得到最终补偿参数；根据最终补偿参数对当前帧图像进行图像处理实现图像抖动补偿工作，从而使得当前帧图像在像素尺度上相对上一帧图像基本维持稳定不变或运动趋势一致，最终维持输出图像稳定。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于FPGA的瀑流式视频数据实时电子稳像系统及方法