图像拼接方法及其应用研究

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1、中图分类号!里三皇!UDC鱼2Q硕士学位论文学校代码!Q墨3三密级公珏图像拼接方法及其应用研究ResearchonImageMosaicMethodandItsApplication作者姓名学科专业研究方向学院(系、所)指导教师王鸿软件工程图形图像处理信息科学与工程学院邹北骥教授答辩委员会主席鱼中南大学二零一三年四月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以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，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对

2、本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：建迫日期：2生年』月鲨日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅：学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。图像拼接方法及其应用研究摘要：图像拼接技术一直是计算机视觉、图像处理和计算机图形学的热点研究方向。它可以用来建立大视角的高分辨率图像，在虚拟现实领域

3、、医学图像处理领域、遥感技术领域和军事领域中均有广泛的应用。本文对图像拼接的背景和意义、国内外研究现状、图像拼接的相关算法进行了总结分析；结合图像拼接技术的实现流程，对图像获取方法及常见的图像变换模型进行了分析研究。分析对比了常见的图像配准方法及其优缺点，重点对基于特征的配准方法进行了研究。对Harris、SIFT、ASIFT三种特征提取算子的原理、优缺点进行了详细地阐述，并通过实验仿真结果表明ASIFT算子能够在所有的尺度空间进行有效的特征点检测，具有完全的仿射不变性。在初始匹配特征点对过程中，对穷举法、k．d树法和BBF法进行了比较。在精确匹配过程中，分析比较了鲁棒估

4、计算法中的M估计法，RANSAC估计法和LMedS估计法的特点，并提出了采用Guass-Newton对LMedS算法进行优化的方法来提纯特征点对。在图像融合环节，比较了平均叠加法、加权平均法和分段融合法三种常用的融合方法，并通过仿真实验表明分段融合法能较好地实现图像的无缝拼接。最后，介绍了图像拼接在数字校园及其他领域的应用情况。实验结果表明，改进后的图像拼接算法很好地解决了手动拍摄过程中视角发生变化时提取图像特征的局限性，解决了由于噪声、光照影响而产生的特征点误匹配，提高了特征提取能力和匹配精度，合成的图像分辨率高。关键词：图像拼接；图像配准；ASIFT；LMedS分类号

5、：TP391ⅡResearchonImageMosaicMethodandItsApplicationAbstract：Theimagemosaictechnologyhasbeenahotresearchdirectionofcomputervision，imageprocessingandcomputergraphics．Itcanbeusedtocreatehigh-xesolutionimagesofthelargeviewingangle，andhasawiderangeofapplicationsinthefieldofvirtualreality，medic

6、alimageprocessing，remotesensingtechnologyandmilitaryfields．Thisartcleanalysesthebackgroundandmeaningofimagemosaic，researchingstatus，relatedalgorithm．Combiningwiththeprocessofimagestitchingtechnology,itresearchesthewayofimageacquisitionandthemodelofimagetransformation．Analysesandcomparesim

7、ageregistrationandtherelativemerits，focusingonthewaysofimageregistrationwhichbasesonfeatures．IntroducedtheprincipleandrelativemeritsofHarris，SIFT，ASIFTfeatureextractionoperator．Fromtheexperimentresult，ASIFTisoffullaffineinvadant．Intheprocessofinitialfeaturepointsmat