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The The FPGA real ization of SURF image mosaic algorithm by Liu Yunjie B．E．(Shandong Jiaotong University)20 1 3 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering Integrated Circuit Engineering in the Graduate School of Hunan University Supervisor Professor Li Chengchao，Senior Engineer Lu Jun April，2016 万方数据 湖南大学 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律 后果由本人承担。 作者签名：纠；、南 日期：阳∥．年否月]日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学 位论文。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址团。 (请在以上相应方框内打“、／”) 作者签名： 匆l乡、易． 日期韧膨年6月1日 导师签名：徘夕 日期：州i年二月1日 万方数据 工程颌士学位论文摘 工程颌士学位论文 摘 要 图像拼接技术是数字图像处理的一个研究热点。近年来，随着技术的成熟， 图像拼接技术被很好的应用到了机器视觉、无人机和车辆监控等多个领域。基于 特征的图像拼接技术，拼接效果良好且不受光照、旋转的影响，是当前图像拼接 研究的热点。 本文在深入研究和学习SURF(Speeded up Robust Features)算法的基础上， 结合RANSAC(Random Sample and Consensus)算法和二次线性插值，实现了整 个图像拼接算法。整个图像拼接算法的实现主要包括SURF算法、兴趣点匹配模 块、变换模型求解模块和图像融合等模块。首先对SURF算法进行MATLAB软件 开发，使两幅待拼接图通过算法达到预期的全景图效果。然后对算法进行FPGA 设计，在FPGA(Field．Programmable Gate Array)设计中边进行设计，边编写设 计FPGA框架的MATLAB程序，然后利用Modelsim仿真与MATLAB进行对比， 结果和MATLAB的一致。 SURF算法的实现部分主要包括兴趣点求解模块、特征点主方向求解模块和 特征点描述子模块。图像拼接算法较为复杂，为了便于实现，现在很多实现平台 选用的是DSP、ARM和FPGA。然而FPGA已经具有DSP的处理能力并且内部 嵌有2个ARM，只要设计合理，就能用FPGA实现图像拼接算法。本文是在FPGA 上开发SURF图像拼接算法，利用FPGAAdvantage对算法进行FPGA开发设计， 用Quartus ii进行综合和计算资源消耗，最后利用Modelsim进行仿真，最终得到 了预期的拼接图。 关键字：SURF；FPGA；MATLAB；Modelsim；RANSAC V 万方数据 SURF图像拼接算泫的FPGA实现A．bstract SURF图像拼接算泫的FPGA实现 A．bstract Image mosaic technology is a hot research topic in digital image processing．In recent years，image mosaic technology has been well applied to many fields such as machine vision，unmanned aerial vehicle and vehicle monitoring with the maturity of the technology．Image mosaic technology based on feature，the panorama is perfect and not affected by light，rotation，is the current research focus of i