随着视频采集设备在各个邻域的广泛应用,图像信息的稳定性也越来越重要。电子稳像是新一代的稳像技术,它利用计算机图像处理技术实现图像序列的稳定,在军事和民用中都有广泛的应用前景。在低空处于高速运动的载体,如炮弹、导弹等,为了保持自身的平衡必须进行自旋。由于其本身的自旋运动造成在这类载体上的视频采集设备所采集到的图像序列是不稳定的,图像序列之间存在着旋转运动的偏移,本课题的研究目的就是消除由于自身旋转所产生的偏移,将图像序列进行稳定。本文首先阐述了电子稳像的基本原理、常用方法和处理流程。然后通过对已有常规电子稳像算法的分析,针对旋转运动图像序列的特点和运动模型,设计了三种旋转电子稳像算法。这三种算法在运动矢量估计的过程中分别使用了基于变换模型的算法、基于SIFT特征匹配的算法和基于圆周投影的算法。使用MATLAB和OpenCV对三种算法进行了仿真验证,并使用均方差、峰值信噪比和差影图像的方法对三种算法进行了评价。其中基于SIFT特征匹配和基于圆周投影的电子稳像算法的稳像精度最高,基于变换模型的电子稳像算法效果稍差。基于圆周投影的电子稳像算法的处理速率最快,而基于SIFT特征匹配和基于变换模型的电子稳像算法的处理速度要慢得多。综合考虑三种算法的稳像精度和处理速率,最终选用基于圆周投影的电子稳像算法,设计和实现了基于达芬奇6446嵌入式平台的电子稳像系统。该系统以ARM+DSP双内核处理芯片为中心,使用编解码引擎技术进行内核通信。文中论述了ARM端视频采集、主控程序和视频显示输出三个模块和DSP端的旋转电子稳像算法编解码引擎模块的实现。实验结果表明该稳像系统的稳像精度较高,对分辨率为480×320的旋转运动视频的稳像处理速度能达到38.3帧/秒,满足实时性要求。