(简述选题的目的、思路、方法、相关支持条件及进度安排等)
(Please briefly state the research objective, research methodology, research procedure and research schedule in this part.)
1.本课题的选题目的
随着时代的进步,各个领域对图像处理的研究逐渐深入,有待于解决的问题也越来越多,故对图像处理得需求也进一步增加。图像处理已经逐渐成为一门比较成熟的学科,其中数字图像处理在整个图像处理领域中占有重要的地位。图像处理涉及很多数学公式,目前以数学为工具讲解图像处理的专著也有很多,Matlab主要就是通过程序实现图像处理,而且Matlab不像其他语言实现图像程序设计比较繁琐,它却相对比较简单易懂,很好实现。从本质上说,图像就是函数、矩阵或程序设计中的数组。而Matlab具有强大而方便的数组操作功能,同时又提供了丰富的图像处理函数。
获取图像其更重要的目的是将图像信息进行处理,在大量复杂的图像中找出我们所需要的信息,进而进行处理修改。因此图像信息处理在某种意义上讲,比获得图像更为重要,尤其是在当今科学技术迅速发展的时代,对图像信息处理提出了更高的要求,以便更加快速、准确,可靠地获得有用信息。
MATLAB软件自从20世纪80年代中期推出以来,不断发展与完善,现已成为国际公认的、最优秀的科学计算与数学应用软件之一,是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件.它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境,而且还具有可扩展性特征。由于图像处理技术涉及面广、实用性强,内容如此之多,对于我这个初学者来说过于抽象,在短时间内学习掌握图像处理知识具有一定难度。因此,我会结合书本理论知识配以相应的实验操作环节,是自己能在较短的时间内系统的、感性的理解和学习图像处理技术相关的知识。
2.本课题的主要研究思路以及方法
目前,市场上有些图像处理软件比较成功,例如Photoshop。随着图像处理、图像理解以及图像库查找等研究领域的研究进展,还有很多图像处理相关的软件问世。
图像处理软件的开发必须有可靠的,优秀的算法以及理论作为基础,这些理论及算法便是MATLAB的一些基本使用方法,通过学习我已经有所了解。
Photoshop界面
用Photoshop打开一幅图像,使用主界面最上部的主菜单还有部分工具,左边的绘图工具,右边面板区的颜色、图层、动作等设置可以细致准确的完成图形绘制工作。
然后运用吸管工具、“直方图”对话框、“图像”菜单中的“运算”选项、“滤镜”菜单等对图片进行处理,来实现图像轮廓提取、等高线绘制、模糊、扭曲、锐化等图像处理功能。
运用MATLAB 处理
修改MATLAT中的一些函数,也可以调用其他一些程序,为图像执行边缘提取、图像旋转、图型化等各种功能,也可以进入GUI设计界面,做按钮控制规划的播放。
图像去噪处理方法可分为空间域法和变换域法两大类前者是在原图像上直接进行数据运算,对像素的灰度值进行处理。后者是在图像的变换域上进行处理,对变换后的系数进行相应的处理,然后进行反变换达到图像去噪的目的。
畸变是成像系统的一种像差,理想成像系统不仅成像清晰,而且满足物像相似关系。当系统能够清晰成像,但物像不相似时,其不相似程度就是用畸变来衡量。几何畸变有桶形畸变、枕形畸变、几何倾斜等。一般选择桶形畸变的校正作为研究的对象。桶形校正的一般步骤如下:
找出畸变图对称中心,将畸变图像代表的地址空间关系转换为以对称中心为原点的空间关系
空间变换:畸变图像上的像素重新排列以恢复空间关系。
灰度插值:对空间变换后的像素赋予相应的灰度值以恢复原位置的灰度值。
为了使拼接处的全景图像能够保持透视效果以及视觉上的一致性,需要将拍摄的图像序列投影到一个统一的表面上。常用的表示面有柱面、立方体面和球面。其中,柱面全景图像因其数据存储结构简单而成为目前研究的热点。在全景图像的生成过程中,一般需要求解图像间的三维旋转量和单应性矩阵,威力简化这中秋节图像间多个对准系数的复杂过程,可对相机的运动作一些限制。然后把项目重叠的图像映射带统一的约束空间上,只要计算出相邻图像间两个方向上的位移量,就可以将图像对准整合,再通过柱面投影即可形成完整的柱面全景图像。
3.相关支持条件
在现如今,matlab具有完备的图形处理功能、友好的用户界面以及功能强大的图形处理工具箱,能够实现对数字图像的编辑和处理工作,实现功能包括数字图像的读取、存储、显示、去色、图像翻转、局部放大、透明度调整、去噪、平滑、锐化、压缩、边缘检测等操作。对于数字图像处理的相关知识,已经有许多专家学者进行研究,有大量的研究成果和相关论文。
4.进度安排
2017/10/19-2017/11/19 确定选题,收集阅读相关文献资料
2017/11/21-2017/12/15 学习相应的专业知识,规划整体架构
2017/12/15-2018/03/05 开展深入研究,撰写初稿以及中期报告
2018/03/06-2018/04/05 完善初稿,送至指导教师审阅
2018/04/06-2018/04/20 初稿修改,定稿
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