由于生产工艺和成本等因素的限制,单根CIS的长度很难达到A0及其以上幅面的要求。因此,大幅面CIS扫描仪一般由多根A4幅宽的CIS拼接而成。那么高精度的图像拼接技术就成为了获取高质量扫描图像的一项关键技术。以往和现有的拼接大多采用人工与计算机相互配合的半自动方式。近年来随着信息技术与自动化技术的发展,对新一代图像扫描仪的自动化、智能化程度提出了更高的要求。本文的主要目的就是研究新一代大幅面CIS扫描仪的自动实时图像拼接技术,不仅要达到拼接参数的自动获取,而且要实现扫描图像的实时拼接。基于此目的,本文提出了将图像配准算法与FPGA动态图形拼接相互结合的方案。首先扫描图像特征较为丰富的图纸,通过软件算法进行特征提取和特征匹配,自动计算出拼接参数;然后由计算机将拼接参数发送给扫描仪进行保存;最后,在扫描过程中,扫描仪根据存储的参数直接进行图像拼接。根据以上研究方案,本文所做的主要工作和取得的成果包括:(1)研究了扫描仪图像的非均匀性形成机理,引入了分段校正方法,有效地实现了扫描图像的均匀性校正,不仅有利于改善图像的整体质量,而且有利于提高特征点检测和匹配的正确率。(2)分析了基于灰度、基于变换域和基于特征的图像配准方法,选取了基于特征的图像配准方法为主要研究方向。比较了Harris、SIFT和SURF三种特征点检测算法在不同亮度、模糊程度和噪声情况下的性能,并深入研究了三种特征点的匹配方法,对比了它们的匹配效果。最终采用了性能优越的SURF算法完成了图像的配准,并根据配准关系计算出CIS的相对位置和拼接参数。(3)详细设计了基于FPGA和SDRAM缓存的图像拼接方案。首先由FPGA接收并保存软件计算的拼接参数,然后根据拼接参数调节SDRAM缓存中的存储结构和SDRAM的读写时序,从而在扫描仪硬件中完成了图像的拼接操作。本文将基于特征点的图像配准算法和FPGA动态图像拼接方法相结合,共同应用于高精度大幅面CIS扫描仪的开发,实现了拼接参数的自动获取和图像的实时拼接。在所能查阅到的有关大幅面CIS扫描仪图像拼接技术的研究资料中,尚未见关于此方法的报道。