本文選題：海底光學圖像 + 圖像配準　； 參考：《大連海事大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著海上運輸業(yè)、濱海旅游業(yè)以及養(yǎng)殖捕撈業(yè)的日益活躍和快速發(fā)展,船舶、飛機和人員在海上活動的數(shù)量、密度不斷加大。且近年來,極端天氣事件頻發(fā),通航環(huán)境日益復雜,造成人員傷亡,財產損失的概率隨之大大增加。利用AUV攜帶照相系統(tǒng)對海底進行探測,實現(xiàn)對海底清晰光學成像,隨著AUV系統(tǒng)的移動,拍攝大量海底圖像序列,而單幅海底圖像僅僅能獲取和記錄有限距離和視角內的信息。通過研究海底光學圖像拼接方法,將獲取的圖像數(shù)據(jù)拼接形成大范圍的水下整體圖像,為認知海底整體情形提供幫助,同時為確認水下遇險目標提供技術支撐。本文主要研究海底光學圖像拼接方法�？紤]到多張圖像配準時,選取某張圖像作為參考平面時不是最小誤差平面,本文提出一種基于最小誤差平面的圖像配準方法。在圖像融合方面,對比幾種常用的圖像融合方法,選取一種融合效果較好的方法。最后通過實驗驗證算法的正確性。圖像配準是圖像拼接的關鍵環(huán)節(jié),傳統(tǒng)圖像配準方法都是在二維圖像平面特征點的基礎上進行。當拍攝的圖像數(shù)量較大,用待配準圖像中的某一幅圖像作為參考圖像并不能解決全局配準問題。針對以上存在問題,本文在傳統(tǒng)圖像配準方法基礎上進行改進,提出一種基于空間點云的圖像拼接方法,以空間點云為基礎擬合一個最佳投影平面作為參考圖像,從而實現(xiàn)水下圖像拼接。圖像融合技術也是實現(xiàn)圖像拼接不可或缺的關鍵一步。圖像融合方法有很多,資料顯示在眾多的圖像融合方法中,基于拉普拉斯金字塔圖像融合方法是目前為止融合效果較好的圖像融合方法。本文采用拉普拉斯金字塔圖像融合方法對配準圖像進行融合處理,得到更加自然,更適合人眼視覺的全景圖像。最后,為了驗證本文算法的適用性和有效性,分別在實驗室水池和大連二砣子島周邊海域進行模擬實驗,對本文的算法進行驗證。
[Abstract]:With the increasingly active and rapid development of marine transportation, coastal tourism and aquaculture and fishing, the number and density of ships, aircraft and personnel at sea are increasing. In recent years, extreme weather events occur frequently, the navigable environment is increasingly complex, resulting in casualties, and the probability of property loss increases greatly. The AUV camera system is used to detect the seafloor and realize the clear optical imaging of the seabed. With the movement of the AUV system, a large number of submarine images are photographed, while a single submarine image can only obtain and record the information in the limited distance and angle of view. By studying the method of submarine optical image stitching, the acquired image data can be stitched into a large range of underwater whole images, which can help to recognize the whole underwater situation and provide technical support for the identification of underwater distress targets. This paper mainly studies the method of submarine optical image stitching. Considering that more than one image is on time and a certain image is not the minimum error plane when a certain image is selected as the reference plane, this paper presents an image registration method based on the minimum error plane. In the aspect of image fusion, compare several common image fusion methods, select a better fusion method. Finally, the correctness of the algorithm is verified by experiments. Image registration is a key link in image mosaic. Traditional image registration methods are based on two-dimensional image plane feature points. When the number of images taken is large, the problem of global registration can not be solved by using one of the images to be registered as a reference image. In view of the above problems, this paper improves on the traditional image registration method, and proposes an image mosaic method based on spatial point cloud, which uses spatial point cloud as the basis to fit an optimal projection plane as a reference image. In order to achieve underwater image stitching. Image fusion technology is also an indispensable key step to achieve image stitching. There are many image fusion methods, and data are shown in many image fusion methods. Image fusion based on Laplacian pyramid is a better image fusion method so far. In this paper, the image fusion method of Laplacian pyramid is used to fuse the registered image to obtain a more natural and more suitable panoramic image for human vision. Finally, in order to verify the applicability and effectiveness of the proposed algorithm, simulation experiments were carried out in the sea area around the laboratory pool and the Dalian Erduzi Island, respectively, and the algorithm was validated.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：1942868