Cyfrowy system stabilizacji obrazu

• Autorzy: Kasperek J. , Kulak P. , Rajda P. J.

Warianty tytułu

EN

Digital Image Stabilization System

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dla eliminacji niepożądanych drgań kamery w sekwencji obrazów wybrano metodę korelacji fazowej, jako efektywną i dokładną metodę analizy w dziedzinie częstotliwości, bazująca na fourierowskim twierdzeniu o przesunięciu. Pomimo, że analizowanie ruchu nie jest w tej dziedzinie naturalnym sposobem, ma jednak pożądane cechy. Artykuł opisuje metodę oraz całą ścieżkę implementacji: od ewaluacji algorytmu w środowisku MATLAB, przez bitowo wierny model stałoprzecinkowy algorytmu, aż do jego sprzętowej realizacji na platformie FPGA.

EN

A typical DIS algorithm consists of the below-mentioned stages: image preprocessing, shift estimation between subsequent frames, unwanted jitter estimation and jitter compensation. To eliminate the unintended motion (jitter) in the sequence of images, a phase correlation method was taken under consideration. It is a powerful and accurate method to determine the relative shift between two signals. Using this method, the whole image is divided into several sub-images, on which phase correlation based motion estimation is performed. These sub-images are used to determine local motion vectors, represented by a vertical and horizontal component. Then, with a simple statistical analysis, an overall camera shift is estimated. The overall frame-to-frame motion consists of two components: intended camera movement (smooth, with a slow, monotonic variations from frame to frame) and unwanted motion (rapid, non-monotonic variations). Thus, temporal filtering can be applied to evaluate an unwanted jitter. Finally, the current image is compensated (framed) due to the evaluated jitter. The paper describes the method itself, as well as the whole path of its implementation: from software MATLAB evaluation of the algorithm, through the bit-accurate model of the algorithm, to the FPGA implementation. Validation of the design was carried out using real image sequences.

Słowa kluczowe

PL

cyfrowa stabilizacja obrazu; korelacja fazowa; FPGA

EN

digital image stabilization; phase correlation; FPGA

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 8
• Strony: 584--586
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Kasperek J.

autor

Kulak P.

autor

Rajda P. J.

• Katedra Elektroniki, Akademia Górniczo-hutnicza w Krakowie,

Bibliografia

• [1] M. Hagiwara, M. Abe, M. Kawamata: Estimation Method of Frame Displacement for Old Films Using Phase-Only Correlation. Journal of Signal Processing, 2004.
• [2] F. Pla, M. Bober: Estimating Translation / Deformation Motion through Phase Correlation, Procc. of the 9th International Conference on Image Analysis and Processing, Springer-Verlag 2007.
• [3] T. Chen: Video Stabilization Algorithm Using a Block-Based Parametric Motion Model, 2000.
• [4] S. Kumar, M. Biswas, T. Q. Nguyen: Efficient Phase Correlation Motion Estimation Using Approximate Normalization. Proc. of Signals, Systems and Computers, IEEE 2004.
• [5] F. J. Archibald: Translational Motion Stabilization for Embedded Video Applicatons. White Paper, Texas Instruments 2008.