1. 研究目的与意义
本次设计课题名称为不同焦面图片景深堆叠技术实现。
近年来随着人们对精神层面享受要求的提高以及在农业植物及生物等方面对植物或生物体感兴趣部位进行观察研究，需要对其特征部位进行微距拍摄，以便使人们能清楚观察到特征部位的细节，然而当需要突出某些特殊观察部位的细节效果时，往往特殊观察点虽然很清晰，但衬底或边缘却会显得较模糊，令人不尽人意，而对从事某些动植物的精准研究也存在缺憾。
因此为解决这一拍摄效果的苦恼，特采用对拍摄对象不同焦面进行多次多层面进行拍摄，形成一组多张图片的序列，然后将这一序列组的所有图像进行叠加（堆叠），最后形成一幅完整并全部清晰令人满意的图片，这对植物、动物等研究具有较大价值，因此我们有必要对图片景深堆叠技术进行研究。
2. 课题关键问题和重难点
本课题主要研究目标为针对不同焦面拍摄得到的图片进行图像堆叠，最终得到一副完整并清晰的图片。
为了达成这一目标，主要划分成五个模块进行：第一，对不同图片进行特征提取；第二，对提取出的特征点进行特征匹配；第三，根据景深区域和非景深区域锐化程度，获取景深数据景，比如景深阈值等；第四获取图片清晰区域；第五将图片清晰区域进行融合。
在解决上述五个模块中的关键问题时，技术上遇到以下难点：第一，对计算机数字图像处理应用了解学习不充分；第二，未曾使用过Opencv进行图像处理；第三，对于图像融合技术方法不够了解。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1)国内外研究现状目前，国内外基于不同焦面图片景深堆叠技术实现有不同程度的研究，其研究领域较为广泛，主要涉及计算机视觉、生物学、AI医疗、数码成像等领域。
研究方向主要为显微影响技术、计算机视觉中的多聚焦图像融合技术以及图像融合算法等。
北京科技大学的印象等人通过将同一场景下的聚焦不同目标的多张图像中各自的清晰区域进行融合，最终获得全清晰图像[1]。
4. 研究方案
在以往的研究学习中，我对Python语法及其开发方式有一定的学习了解，这对后续开发工作有很大帮助，对OpenCV图像处理有浓厚的兴趣，这对后续的学习有一定的帮助，能促使我快速掌握图像处理的具体方法。
根据上一章的调研可知，这项工作是可以实现的，而且实现的方式有很多种，我打算采用OpenCV中常见的特征提取，图像滤波，图片融合，图像补全的技术进行实现。
为了完成本课题，设计主要分为五个模块进行，分别为：获取图片数据、获取景深数据、获取图片清晰区域、将图片清晰区域进行融合，具体结构图如下所示。
5. 工作计划
第1周查阅资料，学习计算机数字图像处理的原理；第2周分析对其特征部位进行微距拍摄，以便使人们能清楚观察到特征部位的细节，然而当需要突出某些特殊观察部位的细节效果时，往往特殊观察点虽然很清晰，但衬底或边缘却会显得较模糊的成因；第3周学习成将一序列组的所有图像进行叠加（堆叠），最后形成一幅完整并全部清晰令人满意的图片原理和设计方法；第4周学习和掌握图像叠加（堆叠）程序设计方法；第5周调试图像叠加（堆叠）程序；第6周中期检查，改进前期工作中存在的问题第7周中期检查，改进前期工作中存在的问题第8周完成图像叠加（堆叠）程序总调第9周完成图像叠加（堆叠）程序总调修改及完善第10周 论文撰写、修改第11周 论文撰写、修改第12周 论文撰写、修改第13周 论文定稿、准备答辩第14周 答辩
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