由于受飞行器振动及天气等因素的影响,安装在飞行器上的摄像系统存在抖动、失稳等现象,导致成像画面质量下降、分辨率降低。抖动的视频会严重影响成像装置的视线稳定,使飞行器很难对运动目标进行准确跟踪和精确打击。这就要求对视频进行稳定处理,减少或消除抖动,得到稳定的视频流。论文对数字稳像的原理、方法及实现的关键技术进行研究,并分析了目前国内外数字稳像系统所采用的主要算法及各自特点。本文视频稳定系统包括三部分:帧间全局运动估计模块、运动滤波模块及运动补偿模块。帧间全局运动估计模块的目标是计算相邻帧背景的相对运动矢量,这一矢量被称为全局运动矢量,它的准确求取是视频稳定处理的基础。本文在考虑摄像机的平移、旋转和缩放三种运动情况下,建立了摄像机运动模型。在对传统的Levenberg-Marquardt (列文伯格-马夸尔特)迭代法及后来的主要改进之处进行详细分析的基础上,提出了一种新的全局运动估计方法,该方法根据图像分辨率的不同,对金字塔的各层上采用不同比率的抽样方法,它在不影响估计精度的情况下加快了估计速度,大大减少了全局运动估计的运算时间,基本达到了实时性要求。全局运动参数既包含摄像机的主观运动分量也包含抖动分量。为了稳定图像,需要分离这两种分量,也就是运动滤波,然后对抖动视频进行矫正,也就是运动补偿。本文首先采用递归kalman滤波方法对全局运动参数进行滤波;然后利用抖动参数对视频进行补偿,最后得到了平滑、稳定的视频流。