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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。
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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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