李颖娟，纪　明，贺峻峰，马爱秋，杨　萌

（西安应用光学研究所，西安　710065）

基于相位相关的快速亚像素全局运动估计

李颖娟，纪明，贺峻峰，马爱秋，杨萌

（西安应用光学研究所，西安710065）

为了实现亚像素级图像快速全局运动估计，提出了一种基于相位相关的快速亚像素全局运动估计方法。首先对待计算的两幅图像进行下采样并计算整像素级的全局运动矢量，然后选取两幅图像重叠的部分进行插值，再计算亚像素级的全局运动矢量。最后，将整像素级和亚像素级的计算结果进行加权计算，得出亚像素级的全局运动位移。实验结果表明，文中算法对噪声影响、光照变化和局部遮挡具有较好的鲁棒性，同时能够有效地提高运动估计的精确性和计算效率。

亚像素，全局运动估计，下采样，相位相关，矩阵Fourier变换

0　引言

机载、舰载和空间成像系统对目标成像时，会由于平台的运动、颤振及姿态变化等使相机在曝光时待成像物体与感光元件间存在相对运动，导致视频图像抖动。视频图像抖动在光电稳瞄系统中会导致成像系统不能精确锁定目标。在光电系统中，图像全局运动主要是由于某些不确定因素（如光电平台的抖动）导致摄像机抖动引起的，可以通过图像处理的方法估计全局运动矢量，进而估算出光电平台的抖动量来。

全局运动估计技术可以用于获得视频序列中相邻两帧图像之间的整体运动情况。全局运动估计的性能严重影响着图像稳定系统的性能表现。……