0　引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電伺服技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的快速發(fā)展，云臺(tái)防抖系統(tǒng)在手持、無(wú)人機(jī)等設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)云臺(tái)防抖優(yōu)化主要有改進(jìn)云臺(tái)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化控制算法兩個(gè)方面，從改進(jìn)結(jié)構(gòu)角度：文獻(xiàn)[1]提出雙處理器共同控制的兩軸云臺(tái)穩(wěn)像控制系統(tǒng)，通過(guò)四元數(shù)姿態(tài)解算法、模糊PID和三階Hermitec插值降速曲線，實(shí)現(xiàn)云臺(tái)自穩(wěn)定和運(yùn)動(dòng)控制；文獻(xiàn)[2]基于閉環(huán)控制原理，綜合3D打印、微控制、微機(jī)電系統(tǒng)等技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有主動(dòng)防抖功能的4自由度手持式云臺(tái)穩(wěn)定器，有效抵償一定限度內(nèi)的機(jī)械抖動(dòng)；文獻(xiàn)[3]從云臺(tái)材料選擇、主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和裝配、云臺(tái)的承載位置和載荷的施加等方面進(jìn)行了研究，提出了一種以多旋翼無(wú)人機(jī)為搭載平臺(tái)的小型三軸對(duì)稱穩(wěn)定云臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，確保了相機(jī)在航拍中對(duì)位移振動(dòng)做出補(bǔ)償，改善穩(wěn)像效果；文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)了一種基于DSP+FPGA架構(gòu)的伺服系統(tǒng)，有效隔離載體擾動(dòng)。云臺(tái)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)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(fù)雜性的缺點(diǎn)。

優(yōu)化控制算法具有成本低且簡(jiǎn)單有效的優(yōu)點(diǎn)，算法優(yōu)化有圖像算法和控制算法兩個(gè)方向。圖像算法方向，例如文獻(xiàn)[5]采用特征檢測(cè)和仿射變換技術(shù)能有效去除無(wú)人機(jī)帶來(lái)的抖動(dòng)；文獻(xiàn)[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(dòng)。控制算法方向，文獻(xiàn)[7]設(shè)計(jì)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(tái)控制系統(tǒng)穩(wěn)、準(zhǔn)、快的控制要求；文獻(xiàn)[8]結(jié)合PID控制算法和IMU角度信息，實(shí)現(xiàn)云臺(tái)的圖像穩(wěn)定。視頻防抖雖然在有些場(chǎng)合有效消除抖動(dòng)，但是往往受到算法復(fù)雜度高、場(chǎng)景特征點(diǎn)少和視頻幀扭曲等因素的影響難以適用于所有場(chǎng)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(tái)防抖和視頻防抖相結(jié)合對(duì)防抖效果的提升具有重要的意義。

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作者信息：

趙國(guó)輝，陳軍，鄭海濤，方吉慶，丁玲

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