摘  要

 

全景图像拼接是计算机视觉的一个重要分支。它是将多种重叠区域的图像无缝拼接得到广角全景图像的一种技术。它是在基于图像的虚拟现实系统中创建高真实感场景的一种方法。它涉及模式识别、图像处理、计算机视觉和计算机图形学等多种学科，因此图像拼接是全景图生成技术中最重要的一步。

最近几年，摄影和摄像设备的发展日新月异，但同时也伴随着越来越多的问题，因此对图像采集提出了更高的要求，我们需要研究更多图像分析技术对图像进行应用来和处理。但是硬件设备具有一定的物理限制，人们对采集到的图像的宽视角、高分辨率的要求往往不能被满足。而且，能拍摄全景图像的摄像摄影设备如：全景摄像机、广角镜头等价格一般较昂贵，并不能够被普遍应用。所以，本系统的创新点在于通过MATLAB来进行全景图像的拼接，大大减少了图像拼接的成本并且能够选择使用多种匹配方法，能对不同的图片进行更合适的图像拼接。

系统中采用了灰度匹配、模板匹配以及特征点（Surf、Fast、Harris、Brisk）匹配三种配准方式，通过分析基于不同特点的几类图像方法，通过图像增强、匹配定位，最后进行图像融合。系统以MATLAB语言为核心，设计完整GUI界面，实现选择拼接图片、选择拼接方式、输出全景图像的功能。

实验证明，本文基于MATLAB的全景图像拼接系统设计可以实现全景图像拼接并输出图像，可以达到预期目标。

 

关键词：MATLAB，图像配准，图像融合，全景图像拼接

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 图像拼接的发展趋势 2

1.4 论文研究的主要内容 3

第二章 图像拼接相关理论 5

2.1 图像拼接基本流程 5

2.2 图像预处理 5

2.3 图像配准 6

2.4 图像融合 7

第三章 全景图像拼接系统的实现 9

3.1 图像拼接与融合 9

3.1.1 灰度匹配 9

3.1.2 模板匹配 9

3.1.3 特征点匹配 10

3.2 图形用户界面设计 10

3.2.1 用户界面需求分析 10

3.2.2 界面功能简介 11

3.3 本章小结 11

第四章 实验仿真 12

4.1 灰度匹配拼接结果及分析 12

4.2 模板匹配拼接结果及分析 13

4.3 特征点匹配拼接结果及分析 15

第五章 结论和展望 17

5.1 总结 17

5.2 展望 17

参考文献 18

致谢 19