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开题报告是什么意思【开题报告通信】

1.课题钻研的意义,国内外钻研现状、水温和成长趋势钻研意义:

图像拼接技巧便是将多张可能具有不合光阴、不合视觉角度等不合的图像(然则有重叠的部分)拼接起来,使他成为一个无闲暇的大年夜型的但又具有高的清晰度和分辨率的图像。图像拼接技巧也便是数字图像处置惩罚的一部分,它是跟着谋略机的成长而孕育发生的具无意偶尔代意义的新科学技巧。跟着期间的进步,社会的成长,它的利用也越来越广泛。

在现实生活中,我们应用拍照机拍摄景物时,每每不能拍摄很大年夜范围的全景图。纵然经由过程调节拍照机的焦距和像素等拍照机的机能,也不能获得大年夜范围的具有高分辨率的清晰图像,由于拍照机的这些机能参数是固定的。此时,我们恰当的应用图像拼接技巧就可以获得我们想要拍摄大年夜范围全景图的目的。

是以,图像并接技巧办理了一样平常像拍照机等成像器材所不能办理的问题,也就不是能得到大年夜范围高分辨率的清晰图像。有了图像拼接技巧,人们在很多方面都可以获得了很好的成长,如人们可以用它来制作舆图等。

以是,钻研图像拼接技巧对人类的成长是很有赞助的,它能推动各个领域的成长与钻研。图像拼接技巧的钻研会有很大年夜的钻研前景和深远意义。

成长趋势:

今朝,图像拼接技巧在多媒体影视、空间情况探测、生物医学钻研、军事钻研、航空导航等不合领域都有着十分广泛的利用,主要表现在以下几方面:

(1)在多媒体影视中,经由过程图像拼接技巧,来构建不合的图像,使人们可以从多媒体影视中看到更清晰,加倍逼真的图像。同样的也可以根据图像拼接技巧构建虚拟的天下,把不现实的画面放映到人们的眼前。人类的生活将会越来越杰出。

(2)在空间情况探测中,人们使用卫星在空中拍摄地球的图像,然后同过图像拼接技巧,构成了舆图。这方便了地舆学家钻研天下的地形变更等相关地舆问题。地质学家再经由过程地形的赓续变换,从而关注地球的成长,进一步为人类做出更好的供献。修建师经由过程图像拼接技巧。勾画出要改造修建的实际情况,从而建造出得当期间成长的新修建。尽早实现举世的折衷成长。

(3)在生物医学钻研中,经由过程对图像拼接技巧的钻研可以进一步钻研各类疾病的管理。如有学者提出的使用图像拼接技巧来构成视网膜整体图像,这样能更好的钻研眼疾。这样人类可能在不久的将来,人类的寿命将会越来越久。

简言之,图像拼接技巧在各个领域已经获得了很好的使用。我信托在不久的将来会利用到我们每小我身边。比如,经由过程图像拼接技巧我们可以合成高清晰的生活照,让自己的人生留下美好的回忆。

2.课题的基础内容,可能碰到的艰苦,提出办理问题的措施和步伐基础内容:图像拼接技巧便是将多张可能具有不合光阴、不合视觉角度等不合的图像(然则有重叠的部分)拼接起来,使他成为一个无闲暇的大年夜型的但又具有高的清晰度和分辨率的图像。图1和图2便是两张不合光阴、不合视觉角度然则有重叠部分的图像,经由过程图像拼接技巧就合成了图3的全景图。

经由过程上述图像拼接历程的演示,很显着的可以发明图像拼接办理了拍摄全景图的艰苦。只要颠末必然的图像预处置惩罚和经由过程必然的处置惩罚把拼接边界处处置惩罚整,险些可以看不出是几张图像拼接起来的。图像拼接技巧主要包括输入图像、图像预处置惩罚、图像配准、建立配准模型、统一坐标变换和图像交融。详细流程图4所示在做图像拼接技巧开始前,要先做好选图的条件。本课题首先拔取的是不合光阴、不合角度然则具有合营部分的几张淮海工学院的主楼的照片,经由过程基于灰度特性的图像拼接技巧合成一幅全景图。(在这种环境成功后,再运用基于变换域的图像拼接技巧进行全景图的合成。)图像拼接主要内容如下:

(1)图像的输入。将拔取的不合光阴、不合角度然则具有合营部分的几张淮海工学院的主楼的照片经由过程MATLAB软件中的imread函数进行输入。输入后就经由过程变RGB图像或位图为灰度图像(rgb2gray)函数将所要进行图像拼接的全景图转换成为灰度图像。

(2)图像预处置惩罚。图像预处置惩罚一样平常包括图像的数字化历程(包括扫描、采样、量化)、图像变换(主如果灰度级变换和几何变换)、图像归一化(主要便是灰度值的归一化)、图像回覆再起(主如果图像平滑技巧)、图像增强。

在数字化历程中,扫描主要便是图像形成的历程,本课题经由过程拍照机拍摄照片形成要处置惩罚的图像;

采样是将在空间上继续的图像转换成离散图像的历程;

量化是把颠末采样后的图像转换成像素灰度离散的历程(虽然采样后的图像在空间上是离散的,然则它的灰度是继续的,以是结果不能被谋略机处置惩罚。)。

图像数字化历程完成后采纳灰度级变换的图像变换措施。对付输入的图像,用灰度级变换T函数进行处置惩罚,的到一个与输入图像像素对应的输出图像。

接着经由过程对获得的灰度图像进行直方图均衡化处置惩罚,实现图像的归一化处置惩罚。这个历程是把图像进行了非线性的拉伸,使得图像的像素值从新分配,图像在必然的灰度值范围内像素也大年夜致相同。该历程应用的MATLAB函数是histeg,这是MATLAB软件中最长应用的函数,他能够使图像的视觉效果加强。然后在进行图像的几何变换,主要的便是进行图像的位置变换(平移和扭转)、外形变换(放大年夜和缩小)等变换。

再接着是图像的回覆再起,它指的便是尽最大年夜可能规复图像原本的面目,这是针对付图像的整体而言的。经由过程对图像进行平滑处置惩罚打消图像中的随机噪声;

经由过程中值滤波器滤除图像的本身噪声;

经由过程边缘检测把图像边缘中发生急剧变更的部分进行处置惩罚。

着末的图像增强在图像归一化的时刻就已经达到了效果了。总之图像预处置惩罚的终纵目的便是打消图像中的无关紧要的信息,规复必要的真实信息,加强有用信息的可检测性和最大年夜限度地使得数据获得简化,进而使得图像特性提取、图像配准和图像识别的靠得住性大年夜大年夜加强。

(3)图像配准。采取指定的匹配政策,找出必要进行图像拼接的模块或是特性点在参考图像中对应的相关位置,从而进行两幅图像间的变换关系。

图像配准主要有三种配准措施:基于灰度信息的图像配准措施;

基于变换域的图像配准措施;

基于特性的图像配准措施。详细定义如下:

①基于灰度信息的图像配准措施:经由过程两幅图像中相同部分所对应的RGB颜色系统中的灰度级特性,对照此中的相似部分,需找灰度级的相似准则,从而找出图像的配准位置,终极实现图像的配准。

②基于变换域的图像配准措施:经由过程傅立叶变换把图像由空间域变换到频率域,再经由过程不合图像间的互功率直接谋略出两幅图像间的平移矢量,终极实现图像的配准。

③基于特性的图像配准措施:经由过程提取图像的边缘界线等特性来进行图像的配准、构建方程组,再经由过程数值的谋略来获得变换的参数,终极实现图像的配准。

斟酌到基于特性的图像配准措施和基于变换域的图像配准措施比拟较较繁杂,而基于灰度信息的图像配准措施一样平常是不必要对图像进行繁杂的预处置惩罚历程,在本设计中首先选择应用基于灰度信息的图像配准措施。

基于灰度信息的图像配准措施是采纳本身图像所具有的灰度值上的一些统计信息来衡量所要处置惩罚的图像的相似程度的。在实现上虽然简单,然则利用的范围对照小,不能直接进行图像校对的非线性变换,在选择最优变换的历程中它的运算量也是异常大年夜的。然则跟着期间的成长,它的成绩照样可不雅的,人们提出了多种基于灰度信息的图像配准措施,如模块匹配法、交互信息法的等。鉴于昔人的钻研,本课题采纳的是模块匹配的措施来进行基于灰度信息的图像配准措施。

模块匹配也叫做相关法匹配,它是指通以前存在平移、扭转和缩放的图像,使用它们间的相似性最大年夜化的道理来实现图像的配准。相似准则包括灰度的平归一化函数和相关函数等。采纳傅立叶变换来表现图像的平移特点和功率谱密度函数。

(4)建立配准模型。根据建立起的变换模型或是图像特性之间的相对关系,转换成数学模型,经由过程谋略数学模型中的各个参数的值,从而建立两幅图像的配准模型。

(5)统一坐标变换。根据建立起的数学模型,把必要进行图像拼接的图像转换到参考图像坐标系中,训练坐标的统一变换。

(6)图像交融。图像的交融即图像拼接,将两幅已经配准好的图像中的有用信息综合到一幅图像中去,终极获得课题所要完成的全景图。

它的主要包括图像的预拼接、特性点的提取、图像矩形变换及拼接、图像的平滑处置惩罚。配准后的图像每每都邑因为视角的不合、分辨率的不合以及毫光的不合,在图像拼接后的重叠部分会孕育发生隐隐不清、噪声点等不合的问题,接口处也会有显着的细缝。正由于如斯,进行图像交融可以进一步的加强图像的视觉效果和客不雅质量。在图像交融历程中也有和多种交融算法,如基于图像灰度的交融算法、基于变换域的交融算法等。同样,鉴于昔人的钻研,该课题选择基于图像灰度的交融算法。

要实现图像拼接技巧,拔取何种谋略机软件也是主要内容之一。该设计选择的MATLAB图像处置惩罚软件。以是MATLAB图像处置惩罚的基础常识也是设计的基础内容。

3.课题拟采纳的钻研手段(道路)和可行性阐发钻研手段:    (1)经由过程拔取MATLAB数字图像处置惩罚软件来实现图像拼接技巧。

(2)仔细涉猎有关图像拼接技巧的册本、论文、期刊等资料,进行理论常识的加强。

(3)卖力进修MATLAB数字图像处置惩罚软件,将理论联系到实际操作中去。理论联系实际,从实际中发明问题,又从实际中办理问题。

(4)图像拼接的历程包括输入图像、图像预处置惩罚、图像配准、建立配准模型、统一坐标、图像交融。把每部分手开处置惩罚,着末再合起就能达到设计的目的了。

(5)主要钻研图像的预处置惩罚问题和图像配准问题。在图像预处置惩罚的历程中选择具有范例图像特性的地方进行有关图像预处置惩罚的问题。图像的配准历程中,根据繁杂程度,拔取两种相对简单的图像配准措施,即基于灰度的配准措施与基于变换域的配准措施。

(6)初步进行配准的图像先转换灰度图像进行处置惩罚,由于在图像处置惩罚问题中每每灰度图像的处置惩罚是比拟较较简单的。灰度图像拼接成功后再来钻研彩色图像的拼接。

(7)钻研历程中记录每一部分的结果,方便在呈现问题时反省哪里掉足了。

可行性阐发:

图像处置惩罚技巧在国内外都有很多的成绩,基于昔人的钻研可以加以阐发和使用,在他们的根基上钻研出更得当大年夜众的图像拼接技巧。同时藏书楼里、网上等地方都有很多相关资料的文献,卖力进修文献资料也能从中得到许多赞助。我们所学的专业常识,也有这方面的先容。

MATLAB软件跟着谋略机的成长也越见成熟,利用在数字图像处置惩罚的MATLAB说话也越见完善。就如在图像拼接技巧中主要利用的是MATLAB软件中傅立叶变换函数,傅立叶变换技巧现在已经有了很高的成绩,再加上快速傅立叶变换的引入,使得各部分的变换的数学模型更轻易实现。

经由过程应用MATLAB图像处置惩罚对象来实现图像处置惩罚问题,在许多书中都有详细的解说和例子。图像拼接技巧也是图像处置惩罚中的一部分,只是现阶段还没有详细完善。

应用其他要领来实现图像拼接的技巧已经利用到各个领域,虽然还待完善,然则已经能够获得相对较高分辨率的图像了。并且图像拼接技巧无论应用哪种措施来实现,其最最根基的理论常识大年夜致是相同的。也可以经由过程进修其他要领形成的图像拼接技巧,来钻研经由过程MATLAB图像处置惩罚软件来实现的图像拼接技巧。

总之,图像拼接技巧在理论和实践中都是可行的。

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