基于arm的全景图像自动拼接技术的研究与实现

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1、」ｉ’，。占＇、去，护：：．矣击如故＊葦．ｈＵＮＴ＾ＣＨＮＱＵＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＨＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ＾／和著＼．、－＇：货論公ＩｌｌｉＰ哪论支题目基于ＡＲＭ的全景图像自动拼接技术的妍究与实现学科专业电路与系统学号２０１３２１０５０３１４化者姓名谢启指导教师唐普英副教授独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

2、。作及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的地方外，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－－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确的说明并衷示谢意。作者签名：谢厚日期；Ｊ分山年於月主户日论文使用授杖本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁蟲，允许论文被查闽和倩阔。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文

3、、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾＾采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作巧签名：墙平是导师签名：＼餐、命＇＇日期：年１＾月峻日分类号密级注1UDC学位论文基于ARM的全景图像自动拼接技术的研究与实现（题名和副题名）谢启（作者姓名）指导教师唐普英副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2016.04.06论文答辩日期2016.05.23学位授予单位和日期电子科技大学2016年06

4、月25日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFAUTOMATICPANORAMICIMAGESTITCHINGTECHNOLOGYBASEDONARMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:XIEQiSupervisor:TANGPu-yingSchool:SchoolofO

5、ptoelectronicInformation摘要摘要全景图像拼接技术可以将多幅具有重叠场景的小视野图像拼合成单幅具有更广阔视野的高分辨率图像，可以在保持较高分辨率的情况下解决单幅相机视角不够问题，它为人们在有限的技术条件下获取更广阔视角的图像提供了条件。目前市面上有一些专用图像处理设备如某些手机、数码相机等，也可以实现图像拼接的功能，但这些设备一般是采用专用的影像处理器，虽然处理图像的功能很强大，但是可定制性较差，扩展的功能很局限，难以适应多元化应用的需求。而ARM作为一种嵌入式处理器，具有成本低、体积小、可靠性

6、高等优点，在无人机航拍、智能交通、计算机视觉等领域应用广泛，而且其外部资源丰富，可扩展性强，可以很方便的对功能做定制修改，随着ARM技术的快速发展，ARM功能越来越强大，有些ARM中已经集成了GPU模块，可协助完成复杂的图像处理功能，ARM处理器也可以胜任一些图像处理的工作，并且可以借助其丰富的外设资源和成熟的制造工艺，满足一些特殊应用的需求。本文的主要研究内容和贡献如下：(1)首先研究了全景图像拼接技术的相关步骤和所涉及到的基本流程，并在此基础上，针对ARM处理平台，研究了基于ARM平台的全景图像拼接处理流程，呈现

7、了全景图像从采集到输出的细节。(2)研究了图像的配准方法，针对ARM平台，从算法运行的速度、提取到有效特征点的数量以及算法的鲁棒性多个角度，对比分析了目前相对而言比较高效的几种特征提取算法，用以确定哪一种更适用于本文的ARM平台。(3)针对多幅平面图像拼接过程中，出现画面弯曲的问题，本文根据拍摄过程中相关已知信息，提出一种基于旋转拍摄图像序列的焦距参数求解方法，该方法首先对摄像机模型进行简化，再根据采集图像过程中两幅图像旋转角度已知的条件，建立数学模型，快速估算出摄像机焦距，然后使用光束法平差对结果进一步精确求解，减

8、少了迭代求解的次数，算法的实时性得到提高，为后面的反投影变换矫正图像奠定了基础。(4)基于ARM平台搭建了图像拼接系统的软件设计框架，实现了全景图像的自动拼接，为图像拼接工作在ARM平台实现提供了参考。关键词：图像拼接，图像配准，焦距求解，ARM处理器IABSTRACTABSTRACTPanoramicimagestitchingisatech