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巡航制导中的景象匹配算法研究

作 者: 王召刚
导 师: 李红
学 校: 华中科技大学
专 业: 计算数学
关键词: 景象匹配 惯性导航 机器视觉 CBCL模型 特征集
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


巡航制导中的景象匹配是无人飞行器视觉测量的一部分,测量环境比一般地面机器视觉测量复杂性高。文章对巡航制导中的景象匹配算法做了如下研究:首先,建立了巡航制导中景象匹配模型,并进行了分析和应用。结合地面机器视觉测量理论和自动巡航飞行器的环境特征,初步建立了自动飞行器视觉测量模型,用于巡航制导中景象匹配视觉测量。文章用三层二维坐标系视图定义景象匹配,分析了三个坐标系视图属性。结合巡航制导中景象匹配的数学模型,分析了景象匹配的误差来源和误差形式,给出用于景象匹配初始对准的“两点法”和景象匹配结果修正到制导平台中心的方法。其次,设计了基于像素的景象匹配算法。本文给出了基于距离的相似性度量,并将其和Nprod(Normalized Product correlation)度量进行比较。仿真实验表明,本文提出的方法比Nprod度量对尺度、旋转和亮度变化具有更强的鲁棒性。再次,探索了模仿生物视觉的景象匹配算法,主要是关于CBCL(Center for Bio-logical & Computational Learning)模型在景象匹配中的适用性研究。文章提出一种基于Gabor滤波器、最大化和相似性度量相结合的算法,应用到了景象匹配实验中;文章利用Gabor滤波器的σ参数和滤波器尺寸的关系,由图像的尺寸确定CBCL模型中Gabor滤波器的参数。在景象匹配问题中,CBCL模型运算量大、基准图形建立困难。文章在CBCL模型的基础上,利用基于模板特征的景象匹配算法,建立特殊训练集来抑制图像扰动对景象匹配的影响。最后,给出了一种景象匹配仿真实验流程和方法,对文章中涉及的一些算法进行了实验,给出了实验分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-9
  1.1 景象匹配研究内容和发展趋势  7-8
  1.2 本文的主要内容  8-9
2 景象匹配的初始对准和结果修正  9-21
  2.1 景象匹配数学描述  9-10
  2.2 景象匹配初始对准和结果修正用到的几个坐标系  10-11
  2.3 巡航制导中景象匹配的3 层视图特性分析  11-12
  2.4 景象匹配中2 维视图匹配误差分析  12-13
  2.5 景象匹配初始对准和结果修正  13-20
  2.6 小结  20-21
3 景象匹配算法  21-39
  3.1 基于像素的景象匹配算法  21-26
  3.2 基于CBCL 模型的景象匹配算法  26-37
  3.3 小结  37-39
4 景象匹配实验设计及结果分析  39-51
  4.1 基于像素的景象匹配算法实验  39-46
  4.2 基于CBCL 仿生景象匹配算法实验  46-50
  4.3 小结  50-51
5 结束语  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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