【正文】 lity, algorithm is simple and easy to program, realize image mosaicing with high stability and robustness,extract feature points well in the image with grayscale changing, rotate existing noise and so on,and make corner detection by low mistake examining rate and high efficiency matching. Key words： Image mosaicing technique； Image registration； Harris corner detection algorithm； MATLAB 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） I 目 錄 第 1 章 概 述 ................................................................................................................ 1 圖像拼接技術的定義和目的 .................................................................. 1 圖像拼接的意義 ...................................................................................... 1 圖像拼接的現(xiàn)狀及發(fā)展動向 .................................................................. 1 圖像拼接的流程 ...................................................................................... 2 本設計的研究目的及意義 ...................................................................... 2 第 2 章 角點檢測及 MATLAB 實現(xiàn) .......................................................................... 2 角點定義 .................................................................................................. 3 常用角點檢測的算法 .............................................................................. 3 常用角點檢測算法比較 .......................................................................... 6 Harris 角點檢測的 MATLAB 實現(xiàn) ........................................................ 7 本章小結 .................................................................................................. 8 第 3 章 圖像配準與拼接算法研究 ............................................................................. 9 圖像配準的方法 ...................................................................................... 9 圖像配準的原理 .................................................................................... 11 圖像配準的 MATLAB 實現(xiàn) ................................................................. 11 圖像拼接的原理 .................................................................................... 12 圖像拼接的 MATLAB 實現(xiàn) ................................................................. 12 本章小結 ................................................................................................ 13 第 4 章 圖像拼接技術的 GUI 設計 .......................................................................... 14 MATLAB 的主要功能 .......................................................................... 14 GUI 界面定義 ........................................................................................ 15 可視化圖形用戶界面設計 .................................................................... 16 圖像拼接的 GUI 設計實現(xiàn) ................................................................... 19 本章小結 ................................................................................................ 20 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） II 結 論 ............................................................................................................................ 21 參考文獻 ...................................................................................................................... 22 致 謝 ...............................................................................................錯誤 !未定義書簽。闡明了現(xiàn)有配準方法的工作原理， 并對常用的各種經(jīng)典算法的優(yōu)點和不足進行了比較總結。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 摘 要 圖像配準現(xiàn)在已成為數(shù)字圖像處理的研究熱點，方法繁多，站在時代的前沿。針對基于特征的角點檢測算法，詳細介紹了 Harris 角點檢測算法。 附 錄 ............................................................................................................................ 23 東北石油大學本科生畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 概 述 圖像拼接 技術的定義和 目的 隨著計算機在各個領域的廣泛應用，為了得到寬視角、高分辨率圖像，圖像拼接技術逐漸成為計算機圖形學、計算機視覺、模式識別等領域的研究熱點，得到越來越多人的關注。 目前 ， 圖像拼接技術研究的一個重要意義就是使我們能夠利用廉價的成像設備采集圖像，而后利用圖像處理算法對圖像失真進行校正，并完成圖像的自動拼接，這樣就解決了圖像在高分辨率和寬視野二者之間的矛盾，使我們利用普通數(shù)碼相機和計算機就能得到所需的圖像。 2021 年，侯舒維，郭寶龍?zhí)岢隽艘环N圖像自動拼接的快速算法，改進了現(xiàn)有基于灰度級相似的圖像拼接方法 [3]。 2021 年，葛仕明、程義民、曾丹、 何兵兵提出的基于稀疏特征匹配和變形傳播的無縫拼接，在該領域取得了巨大突破 [6]。 圖像預處理是圖像拼接技術的第一步，在進行圖像采集時，往往 不能保證攝像設備始終保持同一角度和方向、光線的不同也會造成采集圖像灰度差異大等問題，圖像預處理主要完成對待拼接圖像進行幾何畸變的校正，包括去除噪聲、邊緣提取、直方圖處理等圖像處理的基本操作、建立圖像的匹配模板，以及對待處理圖像進行傅立葉變換、小波變換、稀疏分解等操作。參考圖像 待拼接圖像 圖像預處理 圖像預處理 檢測角點，篩選合適的角點對（一般為兩對） 利用角點對，線性插值拼接，實現(xiàn)全景顯示 東北石油大學本科生 畢業(yè)設計（論文） 3 第 2 章 角點檢測及 MATLAB 實現(xiàn) 角點定義 圖像匹配的算子，主要是用來提取兩幅配準圖像中的角點。此外，角點特征也常用在漢字識別，染色體識別等應用系統(tǒng)中。對于圖像配準來說，由于兩幅圖像中共同特征往往是大而強的邊緣信息，根據(jù)小波變換能夠反映圖像的階躍型邊緣突變點的性質(zhì)，可以利用小波變換提取用于圖像配準的特征點。點 ),( nm 的模值為： 2222122 ),(),(),( nmfWnmfWnmfM djdjjd ?? （ 25） 相角為： ),( ),(a rc t a n),( 12222 nmfW nmfWnmfA djdjjd ? （ 26） 然而 ， 模極大值點就是該點的模大于在相角方向上的兩個相鄰位置上模值的點。在以像素 ),( nm 為中心的 ww? 的圖像窗口中，相鄰 4 個方向像素灰度差的平方和為： ???? ??? ??1 2,1,1 )(kki nimnim ggV （ 27） ???? ?????? ?? 1 21,1,2 )(k ki iniminim ggV （ 28） ???? ??? ?? 1 21,3 )(k ki inminm ggV （ 29） ???? ?????? ?? 1 21,1,4 )(k ki iniminim ggV （ 210） 式中： )2/int(wk ? 。其步驟為： (1)計算各像素的 Robert’s 梯度 jijiu ggugg ,1,1 ????? ?? （ 212） jijiv ggvgg ,11, ?? ????? （ 213） (2)計算 rr? 窗口中灰度的協(xié)方差矩陣 ????????? ?? ???221vuvvuu ggg gggNQ （ 214） 式中： )2/int(rk ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 1 1 2,1,12 )(km kmi kn knj jijiu ggg （ 215） ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 1 1 2,11,2 )(km kmi kn knj jijiv ggg （ 216） ? ?? ?? ?? ?? ?? ???? ??? 1 1 ,11,1,1 ))((km kmi kn knj ijjijijivu gggggg （ 217） (3)計算興趣值 q 和 w tr ND e tNtr Qwtr ND e tNq ??? 1,)(4 2