基于Jetson TK1的嵌入式图像匹配开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

21世纪，人类已经进入信息化时代。在信息化社会中，计算机在各种信息处理中发挥着重要的作用，特别是在图像处理方面，数字图像处理技术取得了飞速的发展。图像匹配技术是计算机视觉和图像处理中一项很关键的计算，图像匹配也是近几十年发展起来的一种模式识别的技术，可将人的视觉认识和理解过程用现代信息技术和计算机来完成，在医学图像分析、物体辨识及变化检测、目标识别跟踪等领域中具有广泛的应用。

所谓图像匹配，是指通过一定的匹配算法在两幅或多幅图像之间识别同名点，如二维图像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点。其实质是在基元相似性的条件下，运用匹配准则的最佳搜索问题。图像匹配主要可分为以灰度为基础的匹配和以特征为基础的匹配。其中灰度匹配通过利用某种相似性度量，如相关函数、协方差函数、差平方和、差绝对值和等测度极值，判定两幅图像中的对应关系。以特征为基础的匹配首先对图像进行预处理来提取其高层次的特征，然后建立两幅图像之间特征的匹配对应关系，通常使用的特征基元有点特征、边缘特征和区域特征。特征匹配需要用到许多诸如矩阵的运算、梯度的求解、还有傅立叶变换和泰勒展开等数学运算。

传统的图像处理技术主要依赖于大批量的电子计算机设备，大批量的电子设备在使用和保养时产生巨大的经费开支，增加行业成本。随着嵌入式行业的迅猛发展，以往依赖大型设备来进行图像处理的设备已经开始淘汰，而嵌入式设备成本低、能耗小、可靠性高、体积小、重量轻以及维护使用方便等诸多优势。将嵌入式技术与图像处理结合可以开发出成本更低，可控性、可移动性及可靠性更佳的嵌入式图像处理系统。

2. 研究的基本内容与方案

基于jetson tk1的嵌入式图像匹配研究的基本内容主要包括图像匹配的原理研究，并基于jetson tk1编程实现相应的算法并进行调试，基于研究平台的gpu单元对以上算法进行加速，并与pc平台的算法效率进行比较。

本项目拟采取的技术路线包含基于jetson tk1研究平台的构建、图像匹配技术和数据并行处理三大部分。

1）基于 jetson tk1研究平台构建

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需技术语言和开发工具，熟悉开发软硬件环境。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：划分并确定好各模块功能，完成系统的初步设计。

第7－8周：基于jetson tk1的图像处理开发环境的搭建。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张静.opencv2计算机视觉编程手册[m].北京：科学出版社,2013.

[2]冯兵.基于多视图的三维重建中特征提取与特征匹配并行化研究[d].宁夏大学，2014.

[3]ak qin，fraimondo，f forbes and ys ong.an improvedcuda-based implementation of differential evolution on gpu[c].conference ongenetic evolutionary computation, 2012, 283(3):991-998.