基于光学相关滤波器的三维目标识别研究

• 作 者: 龚卿
• 机 构: 南京师范大学
• 出 处: 南京师范大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 光学相关滤波器 三维目标识别 光照强度 二值模板

光学模式识别是实现三维目标识别的重要途径,它在工业、军事等社会很多领域中有巨大的应用和经济价值。本文的研究工作围绕光照强度变化时三维目标离面旋转和三维目标尺度变化以及三维目标在复杂背景下的问题展开,具体内容如下:　　
针对三维目标处于光照强度变化时的离面旋转识别问题,首先在希尔伯特空间里,构造了一个对线性光照强度保持识别不变的光学相关滤波器,它由参考目标的零均值物体以及参考目标的二值模板两个基向量组成。然后将这个滤波器结合综合鉴别函数滤波器应用到光照强度变化的离面旋转识别中。实验结果表明,该方法在我们规定的角度范围内不但能有效识别不同旋转角度的目标,而且能消除光照的影响。　　
针对三维目标尺度变化识别问题,对于灰度图像尺度变化问题,改进了求综合鉴别函数滤波器权重因子的方法,得到了所需的综合鉴别函数滤波器,再用这个滤波器对尺度变化的灰度图像进行识别。对于深度图像尺度变化问题,分析了两幅发生尺度变化的深度图像经相位傅里叶变化后频谱之间的关系,得出了可以将空域里的尺度变化问题可以转变为频域里频谱的强度变化问题的结论,因此可以将光照强度不变滤波器应用到深度图像尺度识别中。实验结果表明,两种情况下的尺度变化识别都有很好的识别效果。　　
针对复杂背景下伪装遮挡情况下识别问题,这种情况下的三维目标表面不是很清晰,在希尔伯特空间里,参考目标在这种情况下可以看成是零均值的参考目标、参考目标的二值模板以及复杂背景三个正交基的线性组合,对于复杂背景,我们可以通过运动目标序列图像的背景提取算法获得。利用这三个正交基构成的滤波器可以对伪装遮挡物体进行识别。实验结果表明,该滤波器可以对不同的伪装程度下的目标都具有很好的识别效果。