基于fpga的图像拼接系统的设计

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1、基于FPGA的图像拼接系统的设计作者姓名武晓斌导师姓名、职称赵亦工教授一级学科控制科学与工程二级学科模式识别与智能系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码107011202121191学号分类号TN82TP91公开密级西安电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的图像拼接系统的设计作者姓名：武晓斌一级学科：控制科学与工程二级学科：模式识别与智能系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：赵亦工教授2014提交日期：年11月DesignofImageStitchingSystemBasedonF

2、PGAAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlScienceandEngineeringByWuXiaobinSupervisor:Prof.ZhaoYigongNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文

3、中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学

4、校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要图像拼接技术是将几幅具有一定重合度的图像拼接成一幅图像。近年来随着该技术在遥感图像、军事、医疗、室内多媒体、娱乐等场所的普遍应用，图像拼接算法也得以快速发展。整个系统基于Altera公司的FPGA芯片实现。在FPGA芯片外挂镁光公司的DDR2SDRAM外部存储器进行数据缓存。本文

5、对外部进来的图像数据进行了坐标变换、图像拼接等操作，最后将得到的拼接图像通过DVI接口输送到液晶显示器进行显示。坐标变换是指将一幅图像的图像坐标投影到另外一种坐标系中，主要有球面投影，圆柱面投影，立方体投影。由于球面投影和立方体投影的运算量比较大，对于相机的视场角要求比较高，这样会造成高成本。基于上述考虑，柱面投影的算法简单，易于硬件实现，因此本文采用圆柱面投影算法在FPGA上进行实现。图像配准是指对有重合部分的图像通过一定的算法处理，得到两幅图像的平移量，旋转量等形变量。本文中介绍了基于相位的匹配方法，基于灰

6、度特征的匹配方法两种图像配准算法。图像融合是指通过特定的方法将两幅或者多幅具有同一场景，不同特性的图像进行融合成一幅具有多种图像特性的图像。在本文中图像融合主要是为了处理两幅图像的拼接缝处的像素值，使得一幅图像到另外一幅图像平滑过渡，以达到消除拼接缝的目的。基于FPGA实现的图像拼接系统具有实时性好，易于实现，成本较低等特点，这将在安防系统、跟踪系统等方面有很大的应用价值。关键词：图像拼接，图像配准，FPGA，DDR2SDRAM，柱面投影论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACT

7、ABSTRACTImagestitchingisanapproachthatsplicesseveralimageswithacertaindegreeofoverlapintoasingleimage.Inrecentyears,asthisapproachiswidelyusedinremotesensingimages,militaryaffairs,medicalscience,indoormultimedia,entertainmentvenues,theimagestitchingalgorithm

8、shavegottendevelopedrapidly.ThewholesystemisrealizedonAltera'sFPGA.AroundtheFPGA,thereareseveralDDR2SDRAMchipsusedforimagedatecache.Inthispaper,theimagedateisprocessedbyseveralclassicalapproache