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展，云臺防抖系統在手持、無人機等設備上得到了廣泛應用。針對云臺防抖優化主要有改進云臺結構和優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像控制系統，通過四元數姿態解算法、模糊PID和三階Hermitec插值降速曲線，實現云臺自穩定和運動控制；文獻[2]基于閉環控制原理，綜合3D打印、微控制、微機電系統等技術，開發出具有主動防抖功能的4自由度手持式云臺穩定器，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，改善穩像效果；文獻[4]設計了一種基于DSP+FPGA架構的伺服系統，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的復雜性的缺點。

優化控制算法具有成本低且簡單有效的優點，算法優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像控制系統，基本上滿足空中云臺控制系統穩、準、快的控制要求；文獻[8]結合PID控制算法和IMU角度信息，實現云臺的圖像穩定。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、IMU是否安裝等硬件條件的限制，優化空間有限。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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