基于最大平均相關(guān)高度算法的畸變目標(biāo)識別.pdf

1、應(yīng)用光電混合相關(guān)器對復(fù)雜背景下的目標(biāo)進(jìn)行探測是目標(biāo)探測領(lǐng)域的前沿技術(shù)。光電混合相關(guān)器將光學(xué)系統(tǒng)的高速、并行性和電子系統(tǒng)的可控、可編程性相結(jié)合，具有識別速度快、定位精度高等優(yōu)點。光電混合相關(guān)器主要包括兩種形式，即聯(lián)合變換相關(guān)器和Vander Lugt相關(guān)器。目標(biāo)和模板在聯(lián)合變換相關(guān)器上的識別結(jié)果是一對相關(guān)峰輸出，這對相關(guān)峰的相對位置代表目標(biāo)及模板的相對位置，因此通過確定相關(guān)峰的位置，可以確定目標(biāo)的位置。目標(biāo)在Vander Lugt相關(guān)器上

2、的識別結(jié)果是一個相關(guān)峰輸出，由相關(guān)峰的位置可以確定目標(biāo)位置。
　　光學(xué)相關(guān)器是基于相關(guān)匹配原理進(jìn)行目標(biāo)識別的，只有當(dāng)目標(biāo)和預(yù)先設(shè)定的模板完全一致時才會有相關(guān)峰輸出。如果目標(biāo)相對模板產(chǎn)生畸變（比例畸變或旋轉(zhuǎn)畸變），相關(guān)峰會迅速減弱導(dǎo)致目標(biāo)無法識別定位。
　　本論文從綜合鑒別函數(shù)入手，深入研究了畸變目標(biāo)在光學(xué)相關(guān)器上的識別技術(shù)。首先通過優(yōu)化已有的最大平均相關(guān)高度濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上實現(xiàn)了比例不變識別或旋轉(zhuǎn)不變識

3、別。
　　而后提出將小波帶通濾波器和最大平均相關(guān)高度算法相結(jié)合，設(shè)計了墨西哥帽-最大平均相關(guān)高度濾波器，擴(kuò)大了單個濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶罨蛐D(zhuǎn)畸變?nèi)莶睢?br>　　然后提出將Sobel邊緣檢測器和最大平均相關(guān)高度算法相結(jié)合，改進(jìn)了最大平均相關(guān)高度濾波器的性能，進(jìn)一步擴(kuò)大了單個濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶罨蛐D(zhuǎn)畸變?nèi)莶?。并且結(jié)合Sobel邊緣檢測器設(shè)計了最大平均相關(guān)高度參考模板，

4、在聯(lián)合變換相關(guān)器上實現(xiàn)了比例不變識別或旋轉(zhuǎn)不變識別。
　　最后提出將高斯頻域低通濾波器和最大平均相關(guān)高度算法相結(jié)合，設(shè)計了高斯-最大平均相關(guān)高度濾波器，使用單個濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上實現(xiàn)了混合畸變目標(biāo)的識別（目標(biāo)相對模板同時存在比例畸變和旋轉(zhuǎn)畸變）。
　　本論文對所設(shè)計的濾波器進(jìn)行了計算機(jī)仿真實驗，對所設(shè)計的最大平均相關(guān)高度參考模板進(jìn)行了光學(xué)識別實驗。實驗結(jié)果表明，優(yōu)化后的最大平均相關(guān)高度濾波器在Vander

5、 Lugt相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶顬?.76～1.36倍，旋轉(zhuǎn)畸變?nèi)莶顬?15～20度;所設(shè)計的墨西哥帽-最大平均相關(guān)高度濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶顬?.79～1.46倍，旋轉(zhuǎn)畸變?nèi)莶顬?35～35度;通過Sobel邊緣檢測器改進(jìn)的最大平均相關(guān)高度濾波器在Vander Lugt相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶顬?.76～1.56倍，旋轉(zhuǎn)畸變?nèi)莶罘秶鸀?0度，而最大平均相關(guān)高度參考模板在聯(lián)合變換相關(guān)器上的比例畸變?nèi)莶顬?.9