飞艇遥感平台具有机动性好、滞空时间长、载荷能力强的特点,可同时获取视频、高光谱/多光谱/高分辨率等多种遥感数据,在环境监测、防灾减灾、城市规划与管理、维稳反恐等领域有着极为重要的应用前景。视频稳像作为飞艇平台视频系统的重要组成部分,不仅可为目视解译提供更为舒适的视觉感受,同时也可为飞艇自主巡航、目标跟踪等任务提供更为平稳的视频数据。然而,飞艇平台易受风力与自身惯性影响,形成低频摆动,而传统视频稳像技术大都是针对高频振动而设计的。就此,本论文针对飞艇平台运动特性与视频对地观测需求,就相机轨迹估计、相机轨迹平滑、视频图像剪裁校正等关键技术展开了研究。本论文的主要工作与创新性体现在以下三个方面:1.结合视频对地观测场景特点,实现了基于艇载GPS与姿态传感器数据的飞艇平台位置与相机轨迹估计,并通过抑制累积误差,提高了相机轨迹估计精度。2.根据飞艇平台运动特性与视频对地观测需求,明确了面向飞艇平台的相机轨迹分段线性优化目标,提出了基于L1趋势滤波器的相机轨迹优化平滑算法,并在此基础上通过俯仰角与翻滚角约束消除了视频图像中的几何畸变。3.针对图像帧校正剪裁中的无效像素问题,提出了一种基于相邻关键帧的图像融合方法,校正剪裁后的视频具有运动平滑性好、内容剪裁损失小的优点。真实飞艇遥感平台下的视频稳像实验与定量分析结果表明,本文方法可有效滤除艇载视频中的低频周期性摆动,并保留了较大监测视场。