开题报告_举例.doc

研 究 生 学 位 论 文 开 题 报 告研究课题 运动模糊图像恢复算法研究与实现研究生姓名 学 号 专 业 导师姓名 论文工作的起止时间 2008.9 2009.3 2008年 10月 28日 填写开题报告由研究生填写，一式二份（学院，研究生部）填表说明1只有学籍状态为注册的研究生才允许开题，开题报告及其评审结果才能被认可。2硕士学位论文开题报告封面及一至七项必须用计算机输入、打印。3开题报告为A4大小，于左侧装订成册。硕士研究生应逐项认真填写，各栏空格不够时请自行加页。4开题报告经指导教师审阅通过后，举行公开的开题报告答辩会。答辩会专家组由三名以上高级职称的专家（包括导师）组成，成员由各学院学术委员会确定。答辩后由专家组进行评审并给出成绩。答辩记录及成绩交研究生部备案。5硕士研究生应在选题前阅读相关领域的中外文资料，并写出不少于5000字的文献综述报告，引用参考文献的篇数不得少于20篇。文献综述报告应反映国际和国内本领域的研究历史、现状和发展趋势。文献综述是开题报告的必要附件，开题报告通过后，一份由学院留存，一份由研究生部备案。6“参考文献”著录书写顺序为：（1）文献是期刊时，其格式为：序号作者.文章题目.期刊名，年份，卷号，期号（若期刊无卷号，则为：年份、期号）页码。（2）文献是图书时，其格式为：序号作者.书名.出版地：出版社，出版年。一 选题依据简述该选题的研究目的、研究意义（包括在我国应用的前景），国内外研究现状及发展趋势。1、 研究目的及意义 运动模糊图象的复原方法研究非常具有现实意义。因为运动模糊图象在日常生活中普遍存在，给人们的实际生活带来了很多不便甚至危及人的生命安全。一个典型的例子就是随着我国经济迅速发展，城市中的汽车越来越多。汽车的增多引发了很多交通事故，其中一个很重要的原因就是有些司机缺乏交通安全意识，在灯控路口，乱闯红灯或超速行驶。这些交通事故不仅危害到人们的生命安全，而且给国家带来大量的经济损失。现在很多城市的一些重要交通路口都设置了“电子眼”交通监视系统，它能够及时记录下闯红灯车辆的车牌号。由于车辆在闯红灯时的速度较高，所以摄像机摄取的画面有时是模糊不清的，这就需要运用运动模糊图象复原技术进行图象复原，来得到违章车辆可辨认的车牌图象。无论在日常生活还是在国防军工领域，运动造成图象模糊现象普遍存在，这给人们生活和航空侦察等造成很多不便，所以很有必要对运动模糊图象的恢复做深入研究。2、 国内外研究现状及发展趋势 1967年，Helstrom提出把Wiener滤波器用于图像恢复，该算法假定图像与噪声都是广义平稳过程，图像估计服从最小均方误差准则。该算法计算量很小，至今仍是一种常用的标准算法。1973年，Hunt B.R.采用Philips的规整化方法(即使解的二阶导数的范数平方最小)，利用循环矩阵模型，得到了约束最小二乘算法。上述两种方法，在恢复图像的轮廓或细节附近，会出现寄生波纹，即振铃效应。对于随空间改变的模糊，一种直接而且有效的恢复方法是坐标变换恢复。其思想就是通过对退化图象进行几何变换，使得到的模糊函数具有空间不变性。然后采用普通的空间不变恢复方法对其进行恢复，再用一个和先前几何变换相反的逆变换将模糊图象恢复为原始图象。利用这种方法，Rabbins和Huang对彗星图象进行了处理。Sawchuk研究了由于非线性运动、像散和像场弯曲造成的退化图象。对于这些随空间变化的退化图象，在所需的几何变换已知的情况下，恢复是相当有效的。若模糊点扩展函数未知，则对应的是盲恢复算法。1986年，邹谋炎最早提出空间域迭代盲目反卷积算法。他将图像恢复问题等价为二变量(图像x和点扩展函数h)多项式盲目分解，迭代过程中对所求的x、h加以正性限制和支持域限制，其改进的算法是增量迭代盲目反卷积算法。1988年，Ayers C.A.和Dainty J.C.提出利用傅里叶变换的迭代盲目反卷积算法。1989-1990年，Davey B.L.k.和Seldin J.H.等人对之进行了改进，将频域估计用Wiener滤波来实现，1995年，邹谋炎又将Wiener滤波替换成增量Wiener滤波。利用傅里叶变换的迭代盲目反卷积算法只需很小的计算量。近几年，新的图像恢复算法仍不断涌现，新的数学工具也被引入到图像恢复研究工作中，例如2000年，N.X.Nguyen在其博士论文中，提出将小波变换用于图像恢复。上述通用图像恢复算法，一般都可以用于运动模糊图像恢复。但运动模糊图像恢复又有其自身的特点，因为“运动模糊”本身就是一个很重要的先验信息，可以从运动模糊图像出发，直接获取模糊点扩展函数参数(运动模糊方向和模糊长度)。这些参数可以确定模糊点扩展函数支持域(对于匀速运动或快速振动模糊图像，则可直接确定其模糊点扩展函数)；或通过图像旋转，将运动模糊方向旋转到水平轴，则二维图像恢复问题可转化为技术成熟的一维恢复运算，且为并行恢复计算打下基础。1996年，邹谋炎和Unbehauen R.提出了误差-参数分析法，可以用于获取水平方向匀速运动模糊点扩展函数。该方法在获取运动模糊长度时，获取曲线在真值附近有一段平坦区域，影响了获取精度，但邹认为，这对复原图像的清晰度影响不是太大。这些理论对本课题具有良好的指导意义。二 研究内容本课题的主要研究内容：本课题选取交通视频采集中的运动模糊图像为研究重点，针对车辆高速行驶导致的图像模糊恢复进行研究。在运动模糊图像恢复算法方面选取比较成熟维纳滤波法对退化图像进行恢复，并用最优窗消除复原图像的振铃效应。这是因为维纳滤波法对噪声影响具有一定的健壮性，而运算量适中，这对算法在资源有限的嵌入式硬件上实现是非常关键的。然后在DM355平台上进行代码移植，程序优化，达到实时处理要求。拟采用的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析。下图给出了运动模糊图像恢复的大致流程。（1）运动模糊图像算法研究 运动模糊图像的恢复发展到现在已经形成了一批成熟的算法，并不断取得新的进展，到目前为止应用最为广泛的处理算法主要有逆滤波法、维纳滤波法、有约束最小二乘方法、RL法，其中逆滤波法最为简便易行，但是此方法对噪声十分敏感，缺乏鲁棒性，有约束最小二乘方法和RL法可以获得较好的恢复效果但运算量大，不适合与嵌入式平台实现，因此选定维纳滤波法进行图像恢复。 维纳(wiener)滤波可以归于反卷积(或反转滤波)算法一类，它是由Wiener首先提出的，并应用于一维信号，并取得很好的效果。以后算法又被引入二维信号处理，也取得相当满意的效果，尤其在图象复原领域，由于维纳滤波器的复原效果良好，计算量较低，并且抗噪性能优良，因而在图象复原领域得到了广泛的应用。维纳滤波公式为：其简化方程为：三 研究方案维纳滤波是对退化图像在统计平均意义上给出的最佳恢复，对噪声放大有自动抑制作用，避免了在滤波中对噪声的放大作用。（2）算法验证与代码移植、优化。首先在pc端编写图像处理程序，进行算法验证，然后对DM355平台进行代码移植，和程序优化。下面为程序执行流程图： DM355芯片内部结构为：四 研究工作进度安排科研论文工作的总工作量（估计）、分研究阶段的进度（起迄日期）和要求。（1）理论研究：应包括文献调研，理论推导，数值计算，理论分析，撰写论文等；（2）实验研究和工程技术研究：应包括文献调研，理论分析，实验设计，仪器设备的研制和调试，实验操作，实验数据的分析处理，撰写论文等。2008.92009.1 查找文献、资料，阅读相关论文、论著；2009.22009.5 运动目标跟踪算法的研究以及实现；2009.62009.10 用C语言编写程序并进行编译调试；2009.112009.12 算法移植并进行程序优化、发表论文；2010.12010.3 学位论文的撰写及论文答辩五 预期研究成果1.在PC机上实现运动模糊图像恢复算法；2.用C语言编写程序并进行编译，实现算法的移植、优化；3.发表一篇相关论文；六 本课题创新之处说明研究内容、拟采用的研究方法、技术路线或预期成果中有哪些创新之处。对退化函数进行优化以便更好的恢复原始图像。七 研究基础1.与本课题有关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩。（1）阅读了大量相关文献书籍，并做了笔记；（2）对运动模糊图像恢复算法的整体框架有了一定的了解；（3）对在嵌入式平台进行开发有了一定的了解；2.已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和解决的途径（包括利用实验室和主要仪器设备的计划与落实情况），以及对其他单位的协作要求。实验室：北方工业大学现场总线技术及自动化北京重点实验室主要仪器设备：（1） 电脑一台；（2） 摄像机一台；（3）DM355开发板一块3. 研究经费预算计划和落实情况（按研究阶段分别列出材料费、化验检测费、加工费、差旅费及其他费用）。项 目金 额材料费15000元差旅费2000元其它3000元总计2万元硕士学位论文开题报告评审表学号姓名导师姓名所在学院机电工程学院专 业检测技术及其自动化选题名称运动模糊图像恢复算法研究与实现学位论文是否已被批准为涉密论文 是 否 课题经费来源开题报告时间2008.11是否同意开题（导师意见）专家组