基于最大平均相關高度算法的畸變目標識別.pdf

1、應用光電混合相關器對復雜背景下的目標進行探測是目標探測領域的前沿技術。光電混合相關器將光學系統的高速、并行性和電子系統的可控、可編程性相結合，具有識別速度快、定位精度高等優(yōu)點。光電混合相關器主要包括兩種形式，即聯合變換相關器和Vander Lugt相關器。目標和模板在聯合變換相關器上的識別結果是一對相關峰輸出，這對相關峰的相對位置代表目標及模板的相對位置，因此通過確定相關峰的位置，可以確定目標的位置。目標在Vander Lugt相關器上

2、的識別結果是一個相關峰輸出，由相關峰的位置可以確定目標位置。
　　光學相關器是基于相關匹配原理進行目標識別的，只有當目標和預先設定的模板完全一致時才會有相關峰輸出。如果目標相對模板產生畸變（比例畸變或旋轉畸變），相關峰會迅速減弱導致目標無法識別定位。
　　本論文從綜合鑒別函數入手，深入研究了畸變目標在光學相關器上的識別技術。首先通過優(yōu)化已有的最大平均相關高度濾波器在Vander Lugt相關器上實現了比例不變識別或旋轉不變識

3、別。
　　而后提出將小波帶通濾波器和最大平均相關高度算法相結合，設計了墨西哥帽-最大平均相關高度濾波器，擴大了單個濾波器在Vander Lugt相關器上的比例畸變容差或旋轉畸變容差。
　　然后提出將Sobel邊緣檢測器和最大平均相關高度算法相結合，改進了最大平均相關高度濾波器的性能，進一步擴大了單個濾波器在Vander Lugt相關器上的比例畸變容差或旋轉畸變容差。并且結合Sobel邊緣檢測器設計了最大平均相關高度參考模板，

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

5、 Lugt相關器上的比例畸變容差為0.76～1.36倍，旋轉畸變容差為-15～20度;所設計的墨西哥帽-最大平均相關高度濾波器在Vander Lugt相關器上的比例畸變容差為0.79～1.46倍，旋轉畸變容差為-35～35度;通過Sobel邊緣檢測器改進的最大平均相關高度濾波器在Vander Lugt相關器上的比例畸變容差為0.76～1.56倍，旋轉畸變容差范圍為80度，而最大平均相關高度參考模板在聯合變換相關器上的比例畸變容差為0.9