圖像處理技術(shù)在深海生物視頻特征提取中的研究與應(yīng)用.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：學(xué)校代碼：10426密級(jí)：學(xué)號(hào)：2013040019碩士學(xué)位論文MASTERDEGREETHESIS圖像處理技術(shù)在深海生物視頻特征圖像處理技術(shù)在深海生物視頻特征提取中的研究與應(yīng)用提取中的研究與應(yīng)用作者：孫小冬孫小冬指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：童剛童剛學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)：控制科學(xué)與工程控制科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)代碼專(zhuān)業(yè)代碼：081100I圖像處理技術(shù)在深海生物視頻特征提取中的研究與應(yīng)用摘要自從21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)加大了對(duì)深海的探測(cè)力度。我國(guó)自主研發(fā)

2、的“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器的問(wèn)世，標(biāo)志著我國(guó)探測(cè)深海的能力已經(jīng)可以與世界強(qiáng)國(guó)相媲美了。深潛器在探測(cè)深海的同時(shí)會(huì)帶回大量的影視資料，對(duì)拍攝到的資料進(jìn)行處理已經(jīng)成了隨之而來(lái)的課題。經(jīng)過(guò)良好處理的圖像不僅能夠更好的展示對(duì)深海探測(cè)的成果更重要的是能夠更好的研究深海。本文主要研究深海圖像的特征提取與匹配以及在圖像拼接中的應(yīng)用。所做的研究工作如下。首先，本文對(duì)圖像拼接的流程作了研究，分析了每個(gè)步驟所要做的工作以及在整個(gè)技術(shù)當(dāng)中的分量。通過(guò)敘述圖像拼接技

3、術(shù)的多種方法，再結(jié)合課題，選用了基于特征點(diǎn)的圖像拼接。然后，對(duì)深海圖像，以魚(yú)圖像為例，作了預(yù)處理研究，以水中的光學(xué)特性為切入點(diǎn)，總結(jié)了深海圖像的特點(diǎn)。通過(guò)深海圖像的特點(diǎn)說(shuō)明了對(duì)圖像預(yù)處理的必要性，并使用未進(jìn)行圖像預(yù)處理的圖像進(jìn)行特征點(diǎn)的提取，不理想的提取效果進(jìn)一步證實(shí)了對(duì)圖像預(yù)處理的必要性。對(duì)深海魚(yú)圖像作了灰度化、直方圖變化、中值濾波、均值濾波和灰度變換的預(yù)處理操作。再對(duì)圖像使用Harris算法、改進(jìn)的Harris算法和SUSAN算法這

4、三種算法分別對(duì)魚(yú)圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取。通過(guò)原理的闡述和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，說(shuō)明了三種算法各有優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，同時(shí)也對(duì)比了三種算法的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)。在對(duì)圖像經(jīng)過(guò)提取特征點(diǎn)之后，研究了深海圖像的特征點(diǎn)匹配技術(shù)。本文使用了SIFT算法和SURF算法兩種算法對(duì)提取出來(lái)的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，通過(guò)闡述SIFT算法的原理、SURF算法與SIFT算法原理的不同以及對(duì)?？麍D像的仿真實(shí)驗(yàn)，來(lái)選取最合適深海圖像匹配的算法，SURF算法更適合用于深海圖像匹配。最后，本文通過(guò)對(duì)圖像坐