幻灯片拍图的视角自动调整技术【字数：11475】
摘 要现阶段，我国的自动化行业已经全面向智能化转型。机器视觉与图像处理作为人工智能的一个分支，也迅速发展，但是由于我国的机器视觉行业发展较晚，属于新兴行业，所以迄今为止，与之相关的理论知识与实践经验还不够成熟，有待完善。幻灯片拍图的视角自动调整技术是为了解决由于角度原因所导致的拍摄不清问题，实现斜角度拍摄时对拍摄目标进行位置补偿，将斜视图转换成正视图，从而得到更好拍摄效果的功能，提高观察者的阅读体验。本文以图像视角的自动转换为主要研究内容，将从对数字图像的预处理，角点检测，实现图片的非线性逆透视变换这三个部分，实现对初始图片完成视角转换，转换为正视图。本文所要实现的功能都将在Matlab R2010a应用程序中进行调试呈现。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.1.1研究背景及发展过程 1
1.1.2研究意义及特点 2
1.2 数字图像处理的应用 2
1.2.1航空航天技术领域 2
1.2.2生物医学工程领域 3
1.2.3工业和工程领域 3
1.3 论文的主要工作 3
1.4 本文的组织结构 4
第二章 Matlab软件简介 5
2.1 Matlab 软件介绍 5
2.2Matlab在图像处理的应用 6
第三章 幻灯片图像的预处理 7
3.1 RGB图像、灰度图像和二值图像 7
3.2图像滤波 7
3.2.1滤波的作用和意义 7
3.2.2频域滤波 7
3.2.3空域滤波 8
3.2.4高斯滤波效果 8
3.3大津法确定图像阈值 9
3.3.1大津法实现基本原理 9
3.3.2大津法实现流程 10
3.3.3大津法处理效果 12
3.4 bwboundaries函数 12
3.4.1 bwboundaries基本原理 12
3.4.2 bwboundaries函数应用 13
3.5本章小结 14
第四章 角点检测 16
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/> 4.1前言 16
4.2角点检测基本原理 16
第五章 逆透视变换 20
5.1图像的局部提取 20
5.2逆透视变换原理及实现 20
5.2.1逆透视变换概念 20
5.2.2变换矩阵求解原理 21
5.2.3Matlab下变换矩阵求解 24
5.2.4逆透视变换的实现 24
第六章 实验结果分析 26
6.1实验流程 26
6.2实验结果对比分析 27
6.2.1原始图像与转换图像对比 27
6.2.2多角度采图效果对比 28
6.2.3影响因素分析 30
6.3总结与展望 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景及发展过程
数字图像处理（Digital Image Processing）又称之为计算机数字图像处理[1]，这个处理的过程就是将图像信号转换成数字信号，接着再利用计算机对已经完成转换的数字信号进行处理。早在20世纪20年代[1]，数字图像就已经有所应用，巴特兰电缆图片传输系统就把横跨大西洋（纽约和伦敦之间的海底电缆）传送一幅图片所需的时间由数个星期减小到大约三个小时。随后，在20世纪60年代，出现了功能较为强大的计算机，这些计算机拥有更加强大的显示系统和存储能力，这也就促使数字图像处理技术快速发展，也就有能力处理更加有意义的图像。同一时期，数字图像处理的应用领域也更加多元化，在医学成像、航空航天空间勘探、天文学等方面都有所涉及[2]。到了20 世纪 70 年代，很多新的思维和观念被提出，数字图像处理技术得到了前所未有的迅猛发展，方法和理论进一步提升，适用面也由此变得更加广阔。这时的数字图像处理技术已经形成了一个较为完备的体系，并且成为一门新兴的学科。在这一时期图像处理主要和图像理解分析系统的研究以及应用模式鉴定相关联，例如地球资源遥感勘探、图片中的文字提取、医学影像的分析等。20世纪70年代后期至今，各个应用领域对于数字图像处理技术的要求越来越高，这也就促使这门学科向更加复杂高级的方向迈进。特别是在计算机视觉即机器视觉和景物理解这方面，图像处理需要由二维处理发展到三维处理的理解，最近几年，随着与数字图像处理相关领域的迅猛发展，例如在多媒体计算机技术、应用软件开发、图像表现、科学计算可视化等方面的发展，数字图像处理现在已经从一个特定的研究方向逐步变成了科学研究和人工智能领域所广泛应用的工具。
近年来，随着人工智能的全面跃进，图像处理技术已经由工业标准慢慢融入到我们的生活之中，与生活息息相关，为我们提供更加方便快捷的服务。此外，随着科学技术的日新月异，快速发展，数字图像处理技术的地位也变得越来越重要。在未来，数字图像处理技术将会运用更加复杂高级的算法，加快处理效率，提高处理的精度，增强实时性，同时适用面也将更加广阔。无论在哪个领域，未来图像处理技术都将起着举足轻重的作用[3]。
1.1.2研究意义及特点
众所周知，人类从外界获取的信息中有超过80%是属于视觉信息。起初人们是靠眼睛来感知信息，但是如今，我们已经进入了一个信息量爆炸的时代，人为感知处理信息的速度已经远远不及信息产生的速度。这时，作为人工智能的一个重要分支，机器视觉与图像处理技术就显得尤为重要。较传统的人为处理方式，数字图像处理技术具有更优的特点：（1）具有多样性，可以对不同的图像施加不同的算法程序，从而得到不同的处理结果。（2）可以处理大量数据，图像中会含有大量的数据信息，这既包含有用信息，也包含冗余信息，可以通过算法实现对图像中冗余信息成分的滤除，达到预期效果。（3）具有更加高的处理精度，图像的保真性也更加好，实时性更强。数字图像处理的实质就是编写各种算法，然后再对图像实施这些算法。随着计算机技术的快速发展，各种算法变的复杂高效，随之而来，对图像处理的精度也有很大提高，使图片具有良好的再现性。（4）数字图像处理技术也是一门交叉学科，基础学科是数学以及物理，但是在未来，它的交叉性将变得更加复杂，涉及遥感、航空航天、生物遗传算法等等，其适应面也将变得更为广阔。因此，数字图像处理技术在技术发展过程中成为最具前景和挑战的领域之一。
1.2 数字图像处理的应用
就目前情况而言，数字图像处理技术的应用已经十分广泛，无论是航空航天技术、卫星遥感技术，还是医疗保健、移动通信均有所涉及，并且表现良好。对于微生物机体活动原理及新陈代谢机理、细小零件的检测应用，数字图像处理技术已经成为现代科学技术中重要的一部分[4]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.1.1研究背景及发展过程 1
1.1.2研究意义及特点 2
1.2 数字图像处理的应用 2
1.2.1航空航天技术领域 2
1.2.2生物医学工程领域 3
1.2.3工业和工程领域 3
1.3 论文的主要工作 3
1.4 本文的组织结构 4
第二章 Matlab软件简介 5
2.1 Matlab 软件介绍 5
2.2Matlab在图像处理的应用 6
第三章 幻灯片图像的预处理 7
3.1 RGB图像、灰度图像和二值图像 7
3.2图像滤波 7
3.2.1滤波的作用和意义 7
3.2.2频域滤波 7
3.2.3空域滤波 8
3.2.4高斯滤波效果 8
3.3大津法确定图像阈值 9
3.3.1大津法实现基本原理 9
3.3.2大津法实现流程 10
3.3.3大津法处理效果 12
3.4 bwboundaries函数 12
3.4.1 bwboundaries基本原理 12
3.4.2 bwboundaries函数应用 13
3.5本章小结 14
第四章 角点检测 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4.1前言 16
4.2角点检测基本原理 16
第五章 逆透视变换 20
5.1图像的局部提取 20
5.2逆透视变换原理及实现 20
5.2.1逆透视变换概念 20
5.2.2变换矩阵求解原理 21
5.2.3Matlab下变换矩阵求解 24
5.2.4逆透视变换的实现 24
第六章 实验结果分析 26
6.1实验流程 26
6.2实验结果对比分析 27
6.2.1原始图像与转换图像对比 27
6.2.2多角度采图效果对比 28
6.2.3影响因素分析 30
6.3总结与展望 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景及发展过程
数字图像处理（Digital Image Processing）又称之为计算机数字图像处理[1]，这个处理的过程就是将图像信号转换成数字信号，接着再利用计算机对已经完成转换的数字信号进行处理。早在20世纪20年代[1]，数字图像就已经有所应用，巴特兰电缆图片传输系统就把横跨大西洋（纽约和伦敦之间的海底电缆）传送一幅图片所需的时间由数个星期减小到大约三个小时。随后，在20世纪60年代，出现了功能较为强大的计算机，这些计算机拥有更加强大的显示系统和存储能力，这也就促使数字图像处理技术快速发展，也就有能力处理更加有意义的图像。同一时期，数字图像处理的应用领域也更加多元化，在医学成像、航空航天空间勘探、天文学等方面都有所涉及[2]。到了20 世纪 70 年代，很多新的思维和观念被提出，数字图像处理技术得到了前所未有的迅猛发展，方法和理论进一步提升，适用面也由此变得更加广阔。这时的数字图像处理技术已经形成了一个较为完备的体系，并且成为一门新兴的学科。在这一时期图像处理主要和图像理解分析系统的研究以及应用模式鉴定相关联，例如地球资源遥感勘探、图片中的文字提取、医学影像的分析等。20世纪70年代后期至今，各个应用领域对于数字图像处理技术的要求越来越高，这也就促使这门学科向更加复杂高级的方向迈进。特别是在计算机视觉即机器视觉和景物理解这方面，图像处理需要由二维处理发展到三维处理的理解，最近几年，随着与数字图像处理相关领域的迅猛发展，例如在多媒体计算机技术、应用软件开发、图像表现、科学计算可视化等方面的发展，数字图像处理现在已经从一个特定的研究方向逐步变成了科学研究和人工智能领域所广泛应用的工具。
近年来，随着人工智能的全面跃进，图像处理技术已经由工业标准慢慢融入到我们的生活之中，与生活息息相关，为我们提供更加方便快捷的服务。此外，随着科学技术的日新月异，快速发展，数字图像处理技术的地位也变得越来越重要。在未来，数字图像处理技术将会运用更加复杂高级的算法，加快处理效率，提高处理的精度，增强实时性，同时适用面也将更加广阔。无论在哪个领域，未来图像处理技术都将起着举足轻重的作用[3]。
1.1.2研究意义及特点
众所周知，人类从外界获取的信息中有超过80%是属于视觉信息。起初人们是靠眼睛来感知信息，但是如今，我们已经进入了一个信息量爆炸的时代，人为感知处理信息的速度已经远远不及信息产生的速度。这时，作为人工智能的一个重要分支，机器视觉与图像处理技术就显得尤为重要。较传统的人为处理方式，数字图像处理技术具有更优的特点：（1）具有多样性，可以对不同的图像施加不同的算法程序，从而得到不同的处理结果。（2）可以处理大量数据，图像中会含有大量的数据信息，这既包含有用信息，也包含冗余信息，可以通过算法实现对图像中冗余信息成分的滤除，达到预期效果。（3）具有更加高的处理精度，图像的保真性也更加好，实时性更强。数字图像处理的实质就是编写各种算法，然后再对图像实施这些算法。随着计算机技术的快速发展，各种算法变的复杂高效，随之而来，对图像处理的精度也有很大提高，使图片具有良好的再现性。（4）数字图像处理技术也是一门交叉学科，基础学科是数学以及物理，但是在未来，它的交叉性将变得更加复杂，涉及遥感、航空航天、生物遗传算法等等，其适应面也将变得更为广阔。因此，数字图像处理技术在技术发展过程中成为最具前景和挑战的领域之一。
1.2 数字图像处理的应用
就目前情况而言，数字图像处理技术的应用已经十分广泛，无论是航空航天技术、卫星遥感技术，还是医疗保健、移动通信均有所涉及，并且表现良好。对于微生物机体活动原理及新陈代谢机理、细小零件的检测应用，数字图像处理技术已经成为现代科学技术中重要的一部分[4]。
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