根据 AUV 对视频终端显示系统性能的需求，在传统的灰度投影法的基础之上进行相应的改进，提出了首先对图像进行预处理，采用中值滤波的方法滤除掉图像的噪声干扰，之后为了增强图像对比度，采用了直方图均衡化进行处理，从而提高稳像精度。接下来，根据灰度投影互相关曲线所具有的特点，提出了通过快速查找法提高稳像速度。再根据窗口长度自适应的均值滤波器对估计出的视频之中帧与帧之间的全局相对运动矢量的轨迹进行滤波。最后使用 MATLAB 对改进的灰度投影法进行编程和仿真，根据差值图对稳像效果进行了分析和评估，最终得出改进的灰度投影法，它相对于传统的灰度投影法具有更高的稳像精度，同时运行速度更快，可以很好地满足 AUV 对视频显示系统性能的需求。