數(shù)字圖像拼接算法的研究的開題報(bào)告

數(shù)字圖像拼接算法的研究的開題報(bào)告一、課題背景數(shù)字圖像拼接算法是指將多幅局部特征區(qū)域重疊、但視角稍有不同的圖像拼接為一幅全景圖的算法。其應(yīng)用范圍廣泛，例如建筑物、城市景觀等場(chǎng)景的拍攝、軍事情報(bào)與航拍圖像的合成、虛擬現(xiàn)實(shí)和游戲等。數(shù)字圖像拼接算法的研究則是為了解決多幅圖像拼接時(shí)出現(xiàn)的配準(zhǔn)（registration）、重疊區(qū)域劃分（overlapregionpartition）、圖像融合、噪聲去除以及成像質(zhì)量等問題。二、目標(biāo)和意義數(shù)字圖像拼接算法在實(shí)際生活中有非常廣闊的應(yīng)用前景，特別對(duì)于構(gòu)建虛擬場(chǎng)景、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器視覺等領(lǐng)域都有極高的價(jià)值。本次研究旨在通過對(duì)數(shù)字圖像拼接算法的深入研究，探索高效快速的數(shù)字圖像拼接算法，并實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)案例，提高多幅圖像拼接的配準(zhǔn)精度、成像質(zhì)量等指標(biāo)，為相關(guān)領(lǐng)域能提供參考。三、研究內(nèi)容和方案（1）圖像配準(zhǔn)算法：主要是消除多張圖片之間的差異，在預(yù)處理和特征匹配階段，可采用常用的SIFT(Scale-InvariantFeatureTransform)、SURF（Speed-UpRobustFeature）等算法。（2）特征點(diǎn)提取和匹配：在配準(zhǔn)階段，需確定圖像中與相應(yīng)特征相關(guān)的特征點(diǎn)集合，并對(duì)特征點(diǎn)集合進(jìn)行匹配排序。（3）圖像融合：依據(jù)相鄰圖像的像素權(quán)重與變換矩陣，對(duì)多個(gè)圖像進(jìn)行融合，提高融合質(zhì)量。（4）結(jié)果評(píng)估及優(yōu)化：最終的拼接圖像需要對(duì)成像質(zhì)量、對(duì)齊效果等進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。四、預(yù)期成果（1）實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像拼接算法的相關(guān)研究，并針對(duì)該算法設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)際的圖像拼接案例。（2）基于多張圖像的SIFT和SURF特征提取算法中的圖像拼接技術(shù)，解決多幅圖像拼接問題，實(shí)現(xiàn)高精度、高還原度的圖像拼接；（3）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，驗(yàn)證所提出數(shù)值計(jì)算模型和算法的有效性。五、實(shí)施方法對(duì)數(shù)字圖像拼接算法的研究，主要采取文獻(xiàn)調(diào)研與實(shí)驗(yàn)仿真相結(jié)合的方法，尋找相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，基于數(shù)模實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像拼接算法，進(jìn)行多幅圖像拼接案例的探究。同時(shí)，利用已有的數(shù)學(xué)計(jì)算模型和算法實(shí)現(xiàn)效果，在實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，改進(jìn)和優(yōu)化，使之更為精確有效。六、進(jìn)度安排前期：2021年7月-2021年8月，完成計(jì)劃書、查閱相關(guān)手冊(cè)資料并熟悉相關(guān)工具；中期：2021年8月-2022年2月，研究一些經(jīng)典的數(shù)字圖像拼接算法，并嘗試實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法，測(cè)試數(shù)據(jù)的質(zhì)量和結(jié)果表現(xiàn)；后期：2022年2月-2022年7月，對(duì)算法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并最終完成論文撰寫。七、論文結(jié)構(gòu)論文預(yù)計(jì)包括以下部分：摘要：對(duì)論文提出的數(shù)字圖像拼接算法研究的問題、解決方案以及具體成果進(jìn)行簡短概括；引言：介紹數(shù)字圖像拼接算法的發(fā)展背景、國內(nèi)外專家學(xué)者的研究成果和前沿領(lǐng)域，以及本文的研究目的、內(nèi)容和方案；相關(guān)理論研究：綜合介紹數(shù)字圖像拼接的相關(guān)概念、常用算法原理以及詳細(xì)討論各種拼接算法的優(yōu)缺點(diǎn)；算法描述：詳細(xì)講解數(shù)字圖像拼接算法的具體步驟、關(guān)鍵操作和算法實(shí)現(xiàn)方案；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果：對(duì)不同算法在拼圖結(jié)果上的表現(xiàn)進(jìn)行比對(duì)、分析和展示，同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)文中研究問題的成果進(jìn)行可視化闡述；總結(jié)與展望：歸納本文的研究成果，總結(jié)得出自己對(duì)數(shù)字圖像拼接算法的見解和思考，同時(shí)展望數(shù)字圖像拼接算法未來的研究方向和應(yīng)用前景。八、參考文獻(xiàn)[1]趙發(fā)財(cái),秦和華.基于SIFT的全景圖像自動(dòng)拼接算法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2020(10):71-75.[2]李偉.基于SIFT算法的圖像拼接技術(shù)研究[D].安徽大學(xué),2020.[3]陳旭東,李慧,盧紅艷.基于局部特征的自動(dòng)全景圖像拼接算法[J].軟件與集成系統(tǒng),2019(S2):1-4.[4]LiuC,WangQ,YuJ.Anewreduced-referencemetricbasedonglobalfeaturesforimagefusionassessment[J].MultimediaToolsandApplications,2020,79(21):14011-14032.[5]LiZ,LiW,LiangF.AnImprovedImageStitchingAlgorithmBasedonSIFTFeat