1. 研究目的与意义（文献综述）

邮票作为向邮政部门缴纳费用的凭证，是国家文化象征的一部分。当今，各国邮政部门发行的邮票种类繁多，图案各异。除了日常使用外，邮票还具有收藏价值。不少具有收藏价值的邮票都具有特殊的发行背景。针对以上情况，邮票收藏者需要对邮票的背景信息有所了解。采用人工办法鉴别邮票信息，不仅要求鉴别者具有丰富的邮票知识，而且所花费的人力、时间成本巨大。因此，本次设计旨在利用图像鉴别技术，结合邮票的具体特征，设计出实用的邮票鉴别系统。通过邮票图片的直接读入，运用图像处理的相关技术，向使用者提供查询邮票信息的有效途径。

本次设计所用到的核心技术是图像匹配技术。图像匹配是图像处理以及计算机视觉处理中相当重要的一部分。当前，图像匹配技术运用的领域十分广泛。军事中的巡航导弹需要利用图像匹配技术进行景象识别，以确认射击地点。此外，工业检测、医疗诊断等领域都需要图像匹配技术的支持。

图像匹配技术诞生于上个世纪70年代，由美国人发明，早期主要用于飞机辅助导航系统以及武器投射方面。到了80年代，此项技术已经由单纯的军工技术发展成为工业民用不可或缺的一部分。当前，对于图像匹配技术的研究主要集中在提高匹配的精度、效率、通用性以及抗干扰性方面。在这个趋势下，p.e.anuta在研究初期提出利用傅里叶变换进行图像检测的计算方法，以提高其计算速度。时至今日，各种匹配算法相继出现，为如今的图像匹配提供了有效途径。david lowe提出的sift算法可以修正图像的视角，以得到极高的图像匹配正确性。我国的图像匹配技术发展起步比西方晚，但是也积累了不少成果。比如由郭海涛等提出将遗传算法与图像匹配相结合，以提高图像匹配的精确度。人们在对传统的匹配算法进行不断的探索改进，使其适用于具体情况。但是，图像匹配技术受传感器接收的图像信息限制，且由于成像环境的复杂多变，至今仍没有一种技术可以完全适用于所有场合。在实际使用中，仍有许多问题亟待解决，有许多地方需要完善。作为人工智能以及计算机视觉处理的重要方面，图像匹配技术还有很大的发展空间。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容为设计一个基于图像匹配的邮票检索系统。目标是通过读入邮票图片，通过图像匹配技术从库里找出相应的邮票图片，并返回邮票的相关信息。

本次设计的核心为图像匹配，可采用的技术方案有根据灰度进行匹配，也有根据特征进行匹配。灰度匹配算法是对需要匹配的图像像元以一定大小的灰度阵列进行排序，以选择最合适的匹配图案。这种算法无需对图像进行复杂的预处理，并且匹配精度较高，但是计算量较大，导致匹配速度无法满足很多实时系统的需求，同时在信息贫乏的状态下，匹配正确率会下降。

相比之下，特征匹配法虽需对图片进行更多处理，但是却可修正由于传感器性能以及角度导致的变换。经典的局部特征匹配算法有sift算法。sift算法不受图像旋转、尺度变换以及亮度变化的影响，对视角变换、仿射变换和噪声影响也能保持一定的稳定性。特征匹配算法具有较高的实用性，也具有较高的抗噪性能，相应的运算速度也会提高。设计时将根据实际情况选择合适的匹配方式。

3. 研究计划与安排

第1周—第4周搜集资料，撰写开题报告；
第5周—第10周学习、研究核心图像鉴别技术

第11周—第13周完善设计；
第14周—第16周完成论文；
第17周论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 殷伶. 图像匹配技术的研究[d]. 西安电子科技大学, 2010.

[2] 侯晓丽. 基于局部特征的图像匹配算法研究[d]. 西安电子科技大学, 2014.

[3] 戴涛, 朱长仁, 胡树平. 图像匹配技术综述[j]. 数字技术与应用, 2012(3):174-175.