Видеостабилизация для статического объекта

Привет всем инженерам!

У меня есть изображение в оттенках серого моего статического объекта, которое я хочу зафиксировать на изображении в процессе получения. Постоянство яркости не гарантируется для объекта изображения. Вот пример изображения прилагается.

Более того, я хочу добиться стабилизации, когда камера смещает изображение на 20-30% своей ширины.
Алгоритм также должен быть достаточно быстрым, чтобы быть реализованным во встроенном компьютере для сбора данных в режиме реального времени либо в ЦП, либо в ЦСП.

Какой алгоритм или цепочку алгоритмов следует использовать для этой цели? Что бы вы порекомендовали прочитать?
Я думал использовать систему отсчета и найти оптический поток, а затем сделать обратное аффинное преобразование.

Я пытался использовать оптический поток OpenCV (пирамида Лукаса-Канаде) с некоторыми особыми параметрами, результат был удовлетворительным, когда движения камеры не превышали 10% пикселя изображения в каждом измерении.