图像纹理模板匹配算法的改进与实现

为了提高图像匹配算法的实时性和复杂场景跟踪的稳定性,改进一种基于图像纹理的模板匹配算法(TTM).在模板与目标图像中分别提取水平、垂直方向上的二值化纹理特征矩阵,然后根据字节同或逻辑运算分别计算两个方向上的最佳匹配值,最后,通过加权求和得到最终的目标相关置信度.其中逻辑运算可以并行处理,所以计算量将大大减少,因此具有很强的实时性.又因为跟踪过程中,目标图像必然存在突发性的变化,对模板合理地进行更新是目标跟踪的关键,在上述的图像相似度度量方法的基础上,另外又提出了一种非常有效的模板修正方案,从而使得跟踪算法对环境的适应能力和稳定性得到大大提高.实验结果证明了该方法的优越性.     

基于直线特征及模板倾斜修正的图像匹配定位

针对火炮发射图像序列中运动目标后座的旋转问题，提出了基于直线特征及模板倾斜修正的匹配定位方法。该方法首先利用Hough变换提取出具有反应倾斜角特征的直线，与基准直线比较，算出直线旋转角度α，再把包含模板的基准图部分区域旋转α后截取新模板，使问题回到只有平移的情况并进行去均值归一化相关法（NNPROD）匹配。实验与分析表明，该方法可以有效地解决存在旋转、灰度对比度变化大、噪声干扰强、强光饱和等情况下的匹配定位问题，匹配精度较高。     

频域匹配滤波-FFT联合捕获算法北大核心

频域匹配滤波法利用FFT-IFFT完成时域伪码的快速相关,提出频域匹配滤波-FFT联合捕获法,该方法在频域匹配滤波法的基础上对相关结果进行二次FFT运算。通过仿真结果可知,在相同条件下得到的相关峰值高于频域匹配滤波法的相关峰值,提高了多普勒频率的估计精度,在信噪比大于-14 dB时捕获概率能达到0.988。由此可见,频域匹配滤波-FFT联合捕获法在估计精度和捕获概率上优于传统的频域匹配滤波法。     

自适应模板匹配在坦克火炮稳定精度测试中的应用

在坦克火炮稳定精度测试中采用了模板匹配,给出了测试系统的工作原理,对基于归一化相关度量的模板匹配进行了分析,针对目标可能发生的变化对匹配结果产生的影响,提出了自适应模板匹配的算法,并详细阐述了初始模板确定、目标运动估计和模板更新的方法.最后,用实验的方法证明了自适应模板匹配在坦克火炮稳定精度测试中的优势.     

基于模板匹配算法的人眼定位方法

为了解决不同光线下人眼定位问题,提出一种将灰度阈值算法和模板匹配算法相结合的人眼定位方法。在该方法中,先对图像进行预处理,得到二值化图像,然后利用灰度阈值法,对图像的灰度值进行分析和比较,初步定位人眼可能出现的大概位置,缩小后期模板匹配区域。进一步利用模板匹配算法,在频域上匹配人眼,通过不同光线下采用相应的匹配权值进行匹配,精确定位人眼。实验结果证明,与传统单一模板匹配算法相比,该算法具有较好的光照鲁棒性,能够显著提高人眼的定位速度和定位准确度。     

一种基于多尺度分解的快速相关跟踪算法

针对传统归一化相关跟踪算法运算量较大的问题，提出一种基于多尺度分解的归一化相关跟踪算法。该算法根据目标大小对目标模板和实时图像进行高斯金字塔分解，然后从最高尺度图像开始搜索，并将最大相关点作为下一级搜索的预测值，直至匹配成功。实验结果表明，该算法能够稳定地跟踪目标，而且计算速度优于传统的归一化相关跟踪算法。     

一种基于图像分类的遥感图像配准方法

遥感图像配准是遥感图像融合中最重要的预处理步骤。寻找适应性强、精度高、计算快的配准算法一直是研究的核心问题。在研究现有配准算法的基础上,提出了一种基于图像分类的特征匹配方法。该方法在基于控制点的多项式粗配准的基础上,利用分类图像相关实现了基于仿射变换模型的精配准。实验结果表明:对于同质和异质遥感图像,此方法的配准精度都达到了子像素级;而计算量与传统的基于灰度相关的方法和基于特征匹配的方法相比则大为减少。     

用于目标弱信号处理的三重相关匹配滤波技术

分析了在二重相关匹配滤波技术的基础上实现三重相关匹配滤波的方法。三重相关匹配滤波对于目标的弱信号进行检测和处理 ,具有广泛的实用价值。给出了一个红外搜索目标信号处理的计算机模拟结果 ,并对计算机模拟结果进行了分析 ,证明了三重相关匹配滤波技术相对于二重相关和三重相关检测技术的优越性     

侵彻靶板过程中刚体过载特征提取方法

针对引信动态环境非常复杂各种振动非常丰富,侵彻加速度信号含有许多瞬变成分,是非平稳时变信号,采用局部均值分解算法自适应的对侵彻加速度信号进行分解,从而提取加速度信号刚体过载特征和加速度信号频率分布特性,有效准确地对信号机理进行分析.为了使得侵彻特征更加明显,利用半正弦波形作为匹配波形,采用匹配相关算法得到侵彻过程层穿越的特征信号,更有效实时地进行层识别或者空穴识别.     

频域匹配滤波-FFT联合捕获算法

频域匹配滤波法利用FFT-IFFT完成时域伪码的快速相关,提出频域匹配滤波-FFT联合捕获法,该方法在频域匹配滤波法的基础上对相关结果进行二次FFT运算。通过仿真结果可知,在相同条件下得到的相关峰值高于频域匹配滤波法的相关峰值,提高了多普勒频率的估计精度,在信噪比大于-14 dB时捕获概率能达到0.988。由此可见,频域匹配滤波-FFT联合捕获法在估计精度和捕获概率上优于传统的频域匹配滤波法。     

基于频谱分析的雷达信号分选新方法

相参性是现代雷达的普遍性质,利用雷达脉冲之间的相参性,提取相参特征参数,并运用于雷达信号分选,对降低当前信号分选中存在的“漏批”率具有重要的意义。本文在基于频谱分析的相参特征模型基础上,研究了基于最小二乘模板匹配误差的相参特征,并提出了具体应用中的改进措施。仿真结果表明,利用频谱主峰图像最小二乘模板匹配误差这一相参特征参数进行信号分选,可以有效地减少“漏批”率。     

惯导信息辅助的匹配模板校正方法

面向飞行器对地面目标的匹配系统应用,提出一种惯导信息辅助的模板校正方法.根据目标位置以及摄像机位姿信息,建立目标透视成像模型以及不同摄像机位姿下的模板校正方程;通过分析目标任意点与形心的景深关系,对校正方程进行转化并给出完整的模板校正算法.最后通过基于视景仿真技术搭建的目标模拟平台,截取不同摄像机位姿下的目标成像,并与...     

基于显著性检测与特征匹配的目标识别方法

为加强目标识别的可靠性,提出了一种基于显著性检测与特征匹配的目标识别方法。提出了改进的显著性检测方法提取显著性目标,利用改进的特征检测子与快速视网膜特征描述子(Fast Retina Keypoint,FREAK)对目标与模板库进行并行匹配,最后根据平均匹配率完成目标识别。实验结果表明,改进的显著性检测方法较传统方法具有更高的检测精度和目标完整性,改进的特征检测子较传统方法具有更强的鲁棒性与实时性,基于显著性检测与特征匹配的目标识别方法能够实现可靠性较强的目标实时识别。     

小波相关特征尺度熵在滚动轴承故障诊断中的应用

将小波相关滤波方法与Shannon信息熵相结合,提出了一种故障检测与诊断的方法——小波相关特征尺度熵故障法。首先利用小波相关滤波方法提取滚动轴承故障振动信号的微弱故障信息特征,以求得信噪比较高的尺度域小波系数;然后结合Shannon信息熵理论给出了沿尺度分布的小波相关特征尺度熵定义及其计算方法。小波相关特征尺度熵能够定量表征不同尺度的能量分布,各尺度能量分布的均匀性可以反映滚动轴承的运行状态的差别,选取最能反映故障特征的小波相关特征尺度熵作为特征参数,通过所选取的小波相关特征尺度熵大小判断滚动轴承的工作状态和故障类型。实验证明该方法能有效地判断滚动轴承故障特征,为滚动轴承故障诊断提供了新的思路。     

基于联合相似测度的SAR图像边缘点特征配准方法

针对SAR图像配准过程中几何变换影响特征匹配稳健性和适应性的问题,提出了一种在特征匹配过程中直接解算几何变换模型的边缘点特征配准方法。利用SAR图像边缘点的梯度和方向特征,基于像素迁移思想,定义了图像匹配的联合相似度——联合特征均方和(SSJF),并建立了SAR图像边缘点集相似性匹配准则;基于方向模板提出了改进的ROEWA算子;利用改进的遗传算法(GA)来进行相似度的全局优化搜索,获取配准模型参数;利用多幅SAR图像的配准试验,对本文方法的性能进行了验证。     

地形相关算法度量值的统计特性

考虑到地形相关匹配算法度量值统计特性与二维地形自相关系数的关系，本文提出一种改进的约翰逊方法——相关地形下的匹配算法度量值统计特性分析方法。首先，基于约翰逊方法的问题框架，修改其中基准数据的相邻像元值相互独立的假设，导出了地形相关 Ｍ Ｓ Ｄ 算法度量值的统计分布的解析函数。然后，讨论了约翰逊方法与本文方法的适用性，指出了约翰逊方法的不足之处。最后，给出了本文方法在地形可匹配性分析中的一种应用。     

一种基于Hausdorff距离的景象匹配算法

Hausdorff距离是一种比较点集的最大的最小距离。以边缘信息为特征点,给出了一种基于Hausdorff距离的景象匹配算法,它利用模板来简化计算Hausdorff距离。从仿真结果可以看出:具有较高的匹配精度。     

变换自适应算法实现特征矢量谱

特征矢量法是分辨相关信号源的一种有效算法。该算法需求出阵列接收信号空间相关矩阵的最小特征矢量。本文在梯度法与空间三角格型法基础上,提出了一种新的算法:变换自适应法。此法通过一个变换,将求矩阵最小特征矢量的问题转换成求最大特征矢量,从而避免了矩阵求逆这一繁杂过程。理论分析以及计算机仿真结果均表明,该算法在计算量和收敛速度方面具有相当的优越性。     

冲激回波信号的双二重相关匹配滤波技术研究

超宽带冲激脉冲回波检测是超宽带雷达探测目标的关键,检测效能的高低将决定超宽带雷达的应用.在传统二重相关匹配滤波技术的基础上,提出了双二重相关匹配滤波技术.分析了双二重相关匹配滤波技术的检测原理,建立了超宽带冲激脉冲串回波信号模型,对比了不同信噪比下2种接收技术的仿真结果,仿真结果表明接收技术改进后能进一步抑制噪声,提高信噪比.研究对超宽带雷达接收机的设计有一定的借鉴和参考价值.     

基于Haar小波的海底地形匹配方法研究

提出了一种基于地形的小波场特征的相关匹配的方法.在小波场的相关匹配技术中,由于小波的垂直分量和水平分量反映了图像的边缘等高频信息,所以分解后的小波特征场相关性小,有比较高的匹配精度;同时,由于数据量压缩,提高了匹配速度,适应于地形匹配的快速实现.