1.一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)获取视频图像并建立参考帧；

2)对视频图像进行多尺度高斯拟合；

3)将拟合后的视频图像划分为多个子区域窗口；

4)对各个子区域窗口进行LPQ特征加权的灰度投影，获得多个行投影曲线与列投影曲线；

5)根据步骤4)获得的行投影曲线与列投影曲线，估计抖动矢量，并利用抖动矢量修正当前图像帧。

2.根据权利要求1所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤5)之后还有如下步骤：

6)利用步骤5)获得的修正后的图像帧更新背景图像及参考帧并返回步骤2)。

3.根据权利要求1或2所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括标定感兴趣区域的步骤；其余步骤均为对感兴趣区域进行处理。

4.根据权利要求3所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括如下步骤：

11)通过摄像头获取视频流，标定视频图像中未包含隧道文字信息和时间文字信息的矩形区域为感兴趣区域；

12)以视频流第一帧为基础建立背景帧，将背景帧拷贝为参考帧Img_bkg。

5.根据权利要求4所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括如下步骤：

21)以视频流第二帧为稳像起始帧，拷贝给当前帧Img_cur；

22)将当前帧Img_cur与不同尺度因子的高斯函数进行卷积操作，高斯函数g(x,y)公式如下：上式中c表示尺度因子，λ表示归一化因子，获得当前帧光照估计分量 表示如下：其中，wi为不同尺度下光照估计值的权值系数，N为尺度个数，f(x,y)表示原始图像，gi(x,y)表示高斯函数；

提取当前帧Img_cur在HSV颜色空间中的亮度分量fV(x,y)；根据照度反射模型，计算消除光照干扰后的反射分量r(x,y)，如下：上式中：fV(x,y)为当前帧Img_cur在HSV颜色空间中的亮度分量， 为当前帧光照估计分量；

24)提取参考帧Img_bkg在HSV颜色空间中的亮度分量fV(x,y)，并由高斯拟合估计参考帧Img_bkg的光照分量 再由照度反射模型，得到消除光照干扰后的反射分量r(x,y)，如下：

6.根据权利要求5所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括如下步骤：

31)将经过步骤2)处理的当前帧Img_cur划分为多个子区域窗口，划分方式采用隔行隔列的方式，每个子区域窗口大小为16×16像素；

32)将参考帧Img_bkg划分为多个子区域窗口，划分方式采用隔行隔列的方式，每个子区域窗口大小为16×16像素。

7.根据权利要求6所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括如下步骤：

41)计算各个子区域窗口内每个像素点的LPQ特征，首先计算子区域窗口内任意一个像素点(x,y)的短时傅里叶变换，得到像素点I(x,y)所对应的频域G(u,v)，公式如下：其中，Nx和Ny分别表示像素点I(x,y)邻域的宽度和高度，M表示邻域的大小，表示一块大小为Nx×Ny的矩形区域，x和y表示子区域窗口内像素坐标点，u和v分别频域坐标点；

分别将频域点u1＝[a,0]T,u2＝[0,a]T,u3＝[a,a]T,u4＝[a,-a]T代入由任意像素点计算得到的频域函数G(u,v)中，按先后顺序将得到的SIFT值组织成向量形式，如下：T

上式中： 表示频域点为u1＝[a,0]时时域坐标点(xj,yj)的短时傅里叶变换值，表示频域点分别为u1＝[a,0]T,u2＝[0,a]T,u3＝[a,a]T,u4＝[a,-a]T时时域坐标点(xj,yj)的短时傅里叶变换组成的向量；

将向量 按实部和虚部顺序组织成向量形式，如下：

T

上式中： 频域点为u1＝[a,0] 时时域坐标点(xj,yj)的短时傅里叶变换值，Re{·}表示取实部操作，Im{·}表示取虚部操作，将上述八维向量转化为八位二进制数表示的向量如下：式中qi为向量W中第i维对应的二进制权值，则八维向量W的完整量化编码值为：上式中：i表示八位二进制的位数，qi表示量W中第i维对应的二进制权值；

对上述编码值进行归一化处理，转化为[0,1]之间的权值，公式如下：上式中：k表示八位二进制的位数，qk表示量W中第k维对应的二进制权值；

42)先将每个子区域窗口的像素乘以各自的LPQ编码值，然后，分别计算行或列的灰度投影值，公式如下：上式中：Pk(i,j)表示第k帧中像素Ik(i,j)上的灰度值，Col表示图像的列数，Row表示图像的行数，ω(i,j)表示像素Ik(i,j)对应的编码值，colk(i)表示第i行投影值，rowk(j)表示第j列投影；

43)通过余弦滤波器改变灰度投影曲线两端投影值的权重比例，获得LPQ特征加权后的多行投影曲线与列投影曲线。

8.根据权利要求7所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述余弦滤波器为：上式中：edgerow和edgecol分别表示水平、垂直方向上的边缘宽度，wcol(i)为与灰度投影分布曲线colk对应的权值系数，wrow(j)为与灰度投影分布曲线rowk对应的权值系数,Col表示图像的列数，Row表示图像的行数,i表示图像上第i行，j表示图像上第j行。

9.根据权利要求8所述的一种适于隧道环境特性的改进灰度投影稳像方法，其特征在于，所述步骤5)具体包括如下步骤：

51)计算步骤4)获得的行投影曲线及列投影曲线的相关曲线，相关曲线上各个点所对应的互相值计算如下：上式中：wr和wc分别表示垂直和水平方向上的抖动量，即分别为垂直相关曲线和水平相关曲线上的水平分量，Mr和Mc分别表示垂直和水平方向上的最大抖动量，上标c和r分别表示当前帧和参考帧的灰度投影曲线；

52)根据步骤51)得到的互相关曲线 和 分别寻找每个子区域窗口对应相关值曲线的波谷值，波谷值所对应的偏移量(w'c,w'r)即为抖动运动矢量；

53)统计各个子区域窗口行和列抖动矢量的众数，分别表示为lmvx和lmvy，即为减小局部运动目标和不规则光照干扰后的抖动估计矢量；

54)利用上述估计的抖动矢量反方向修正当前帧Img_cur，当前帧Img_cur水平方向反向平移lmvx，垂直方向反向平移lmvy，得到稳定后的当前帧，对于平移后出现的未定义边缘区域采用黑色进行补偿。