二维图像拼接技术开题报告.docVIP

天津理工大学本科毕业设计开题报告 届： 学院： 专业： 毕业设计题目 二维图像拼接 学生姓名 学号 指导教师 职称 （报告内容包括课题的研究目的和意义、国内外研究现状、本课题的研究内容、方法、手段和步骤、参考文献资料等。） 本课题的研究意义：360。的全景图，这样就可以用普通相机实现场面宏大的景物拍摄。图像拼接的目的就是利用计算机进行自动匹配，将具有重叠区域的多幅图片合成一幅宽角度图片，以扩大视区的范围。 随着虚拟现实技术的飞速发展，基于图像的绘制技术(简称IBR)已逐渐成为虚拟现实技术领域中一个热点问题。而图像拼接技术是虚拟场景创建的关键性环节，直接影响到虚拟现实系统的性能。虚拟场景的绘制首先通过一组预先采集到的场景图像序列构建数据模型，然后根据用户观察参数确定图像数据合成参数，最后通过图像拼接技术适当组合这些场景图像来产生虚拟场景视图。全景视图提供了一种在虚拟场景中交互式浏览的感觉，使用节点合成多个场景可以让用户在场景之间自由切换漫游，从不同的观察点和方向了解环境。 图像拼接技术一个日益流行的研究领域，是虚拟现实、计算机视觉、计算机图形学和图像处理等领域的重要研究课题，在宇宙空间探测、海底勘测、医学、气象、地质勘测、军事、视频压缩和传输、视频的索引和检索、物体的3D重建、军事侦察和公安取证、数码相机的超分辨处理等领域都有广泛的应用。因此，图像拼接技术的研究具有很好的应用前景和实际应用价值。 二、本课题国内、外发展状况：2 图像拼接技术研究像配准直接关系到图像拼接算法的成功率和运行速度。图像融合技术是用来消除由于几何校正、动态的场景或光照变化引起的相邻图像问的强度或颜色不连续问题，将两幅经过匹配确定出重叠区域的图像合并为一幅无缝图像。关于图像拼接的方法国内外已有不少的论文发表，其算法大致可分为基于模型的方法、基于变换域的方法、基于灰度相关的方法和基于特征的方法，而如何提高图像拼接的效率，减少处理时间和增强拼接系统的适应性一直是研究的重点。 1996年，微软研究院的Richard Szeliski提出了一种2D空间八参数投影变换模型 ，采用Levenberg-Marquardt迭代非线性最小化方法(简称L-M算法)求出图像间的几何变换参数来进行图像配准。这种方法在处理具有平移、旋转、仿射等多种变换的待拼接图像方面效果好，收敛速度快，因此成为图像拼接领域的经典算法。2000年，Shmuel Peleg等人在Richard Szeliski的基础上作了进一步的改进，提出了自适应图像拼接模型，根据相机的不同运动而自适应选择拼接模型，通过把图像分成狭条进行多重投影来完成图像的拼接。这一研究成果推动了图像拼接技术的进一步的发展，从此自适应问题成为图像拼接领域新的研究热点。匹兹堡大学的Sevket Gumuste对消除在固定点旋转摄像机拍摄自然景物时形成的透视变形和全景图像的拼接进行了研耕。通过标定摄像机来建立成像模型，根据成像模型将捕获到的图像投影到统一的高斯球面上，从而得到拼接图像。这种方法拼接效果好、可靠性高，但是要求对摄像机进行精确的标定，同时要求摄像机透镜本身的畸变参数引起的图像变形可以忽略不计。 1975年，Kuglin和Hines提出了相位相关法，利用傅立叶变换将两幅待配准的图像变换到频域，然后利用互功率谱直接计算出两幅图像问的平移矢量。1987年， De Castro和Morandi提出了扩展相位相关法嗍，利用傅立叶变换的性质能够实现具有旋转和平移变换的图像的配准。随着快速傅立叶变换算法的提出以及信号处理领域对傅立叶变换的成熟应用，Reddy和Chattcrji提出了基于快速傅立叶变换 (FFT-based)的方法，利用极坐标变换和互功率谱，对具有平移、旋转和缩放变换的图像都能够实现精确配准。相位相关法计算简单精确，但要求待配准图像之间有较大重叠比例，同时计算量和适用范围与图像的大小有很大关系。除了傅立叶变换外，人们还选择更可靠、更符合人眼视觉生理特征的Gabor变换和小波变换进行图像匹配。 基于灰度相关的方法是以两幅图像重叠部分所对应在RGB或CMY颜色系统中灰度级的相似性为准则寻找图像的配准位置。常用的算法有比值匹配法、块匹配法和网格匹配法。比值匹配法是从一幅图像的重叠区域中部分相邻的两列上取出部分像素，然后以它们的比值作为模板，在另一幅图像中有哪些信誉好的足球投注网站最佳匹配，这种算法计算量较小，但精度低；块匹配法是以一幅图像重叠区域中的一块作为模板，在另一幅图像中有哪些信誉好的足球投注网站与此模板最相似的匹配块，这种算法精度较高，但计算量过大；网格匹配法首先进行粗匹配，每次水平或垂直移动一个步长，记录最佳匹配位置，然后再进行精确匹配，每次步长减半，循