0　引言

隨著計算機技術、機電伺服技術、計算機視覺技術的快速發(fā)展，云臺防抖系統(tǒng)在手持、無人機等設備上得到了廣泛應用。針對云臺防抖優(yōu)化主要有改進云臺結構和優(yōu)化控制算法兩個方面，從改進結構角度：文獻[1]提出雙處理器共同控制的兩軸云臺穩(wěn)像控制系統(tǒng)，通過四元數(shù)姿態(tài)解算法、模糊PID和三階Hermitec插值降速曲線，實現(xiàn)云臺自穩(wěn)定和運動控制；文獻[2]基于閉環(huán)控制原理，綜合3D打印、微控制、微機電系統(tǒng)等技術，開發(fā)出具有主動防抖功能的4自由度手持式云臺穩(wěn)定器，有效抵償一定限度內的機械抖動；文獻[3]從云臺材料選擇、主體結構的設計和裝配、云臺的承載位置和載荷的施加等方面進行了研究，提出了一種以多旋翼無人機為搭載平臺的小型三軸對稱穩(wěn)定云臺的設計方案，確保了相機在航拍中對位移振動做出補償，改善穩(wěn)像效果；文獻[4]設計了一種基于DSP+FPGA架構的伺服系統(tǒng)，有效隔離載體擾動。云臺結構的改進雖然消除外界干擾效果顯著，但有成本昂貴且增加系統(tǒng)的復雜性的缺點。

優(yōu)化控制算法具有成本低且簡單有效的優(yōu)點，算法優(yōu)化有圖像算法和控制算法兩個方向。圖像算法方向，例如文獻[5]采用特征檢測和仿射變換技術能有效去除無人機帶來的抖動；文獻[6]采用灰度投影和模板匹配的方法，可以明顯減輕圖像序列間的抖動。控制算法方向，文獻[7]設計了基于微慣性陀螺儀的穩(wěn)像控制系統(tǒng)，基本上滿足空中云臺控制系統(tǒng)穩(wěn)、準、快的控制要求；文獻[8]結合PID控制算法和IMU角度信息，實現(xiàn)云臺的圖像穩(wěn)定。視頻防抖雖然在有些場合有效消除抖動，但是往往受到算法復雜度高、場景特征點少和視頻幀扭曲等因素的影響難以適用于所有場景；控制算法防抖受到軸數(shù)、IMU是否安裝等硬件條件的限制，優(yōu)化空間有限。因此云臺防抖和視頻防抖相結合對防抖效果的提升具有重要的意義。

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作者信息：

趙國輝，陳軍，鄭海濤，方吉慶，丁玲

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