文档介绍：天津大学
博士学位论文
基于相位信息的图像特征检测和基于DSP的图像匹配处理机的研
究
姓名:肖志涛
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:国澄明
20021201
中文摘要现代信息社会的迅猛发展,使得待处理的信息量急剧增加,图像处理方面的研究与应用引起了更广泛的关注。图像特征检测是图像处理技术与应用的基础,而利用相位信息进行图像特征检测是新的研究方向。近年来,际醯新的理论和应用领域的发展,对图像处理等领域的技术发展也起到了十分重要论文首先研究了基于相位信息的图像特征检测。分析了图像特征检测的常规方法和相位一致性模型,提出了对称相位一致性概念⒘对称相位一致性数学模型投猿凭植磕芰渴P,并应用于图像特征检测;研究了图像对称性检测以及利用相位信息进行对称性检测的可在论文的第二篇研究基于耐枷衿ヅ浯砘纳杓朴胧迪帧图像匹配处理机是目标识别系统的重要组成部分。研究了男阅特点,提出了以:诵拇砥鞯耐枷衿ヅ浯砘氖迪址桨福及实现时应注意的问题,讨论了确定接口时序的方法,介绍了硬件平台的研制过程和系统软件的具体实现。该课题已经成功结题,各项技术指标完全符合合作单位的要求。关键词:图像特征检测,对称性检测,对称相位一致性,相位信息,图像发展不断将数字信号处理领域的理论研究成果应用到实际系统中,并且推动了的作用。行性,提出了两种基于相位信息的对称性检测算法4罅渴笛楹捅冉辖果证明了蚉的优良性能。进行了论证。论文详细分析了图像匹配处理机各个功能模块的具体设计方法以匹配处理机,
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本文的主要工作量模型——与常规的图像特征检测算法不同的利用相位信息进行图像特征检测图像特征检测是图像处理、模式识别、图像匹配、基于内容的图像检索等领域的关键技术。在计算机视觉中,边缘检测希望获取图像中物体的显著特征。这些特征包括光的不连续性、物体的几何和物理特征。这些信息会引起灰度图像的变化,最常见的变化有不连续性、局部极值以及两个或两个以上边缘相遇时形成的二维特征。对称性也是物体的基本特性,绝大多数自然的和人工的物体都呈现一定的对称性,因此图像的对称性检测对于理解和解释自然界的图像具有重要意义。图像处理的常规方法都基于图像灰度值,这虽然直观,但具有一定的局限性,比如对噪声特别敏感,依赖于灰度梯度的大小等。与幅度信息相比,相位信息非常稳定,对图像亮度和对比度具有不变性,而且符合人类视论文的第二篇研究基于耐枷衿ヅ浯砘纳杓朴胧迪帧M像匹配是无人飞行器导航和制导的关键技术。图像匹配的基本任务是在空中飞行的条件下,利用实时获取的地面图像与预先提供的基准图像进行匹配,从而达到确定飞行器瞬间位置并进行导航的目的。在这种情况下,由于飞行器惯导系统的误差,匹配必须在大范围内搜索才能完成,这就决定了必须提高匹配系统的可靠性、适应性和实时性。图像匹配处理机负责完成实时图预处理、图像配准和相应的后处理等工作,是目标识别系统中的重要组成部分。本论文包括两部分内容,第一篇是基于相位信息的图像特征检测的研究,第二篇是基于耐枷衿ヅ浯砘纳杓朴胧迪值难芯俊第一篇:主要研究利用相位信息进行图像特征检测和对称性检测。首先分析了常规的图像特征检测算法及其缺点,然后详细分析了相位一致性和局部能的模型,然而该模型本身具有固有的局限性。为了克服这些局限性,本文提出了对称相位一致性概念,并建立了对称相位一致性数学模型和对称局部能量数觉系统感知特性。因此,利用相位信息进行图像处理具有更广阔的前景。在本文的第一篇对此进行了深入研究。刖前言舌
本文的创新本文的组织结构学模型。本文还提出了基于相位信息的对称性检测算法,并应用于图像的对称第二篇:主要研究基于耐枷衿ヅ浯砘纳杓朴胧现,该工作是合作单位的重大科技攻关项目的重要组成部分。全面、深入研究奶氐悖莆沼布7⒑腿砑喑碳际酰谎芯縎、等芯片特点;提出了以为核心处理器的图像匹配处理机的实现方案,分析了图像匹配处理机各功能模块的具体设计方法;开发图像匹配处理机的系统软件及部分核心软件。图像匹配处理机研制已经顺利完成,并与上级控制装置联调成功,系统各项技术指标岢龆猿葡辔灰恢滦愿拍睢8酶拍羁梢钥朔辔灰恢滦愿拍罟逃械木窒性。建立了对称局部能量数学模型投猿葡辔灰恢滦允P。使用P徒型枷裉卣骷觳猓岣吡硕ㄎ痪ǘ群涂乖肽芰Α岢隽肆街只谙辔恍畔⒌亩猿菩约觳馑惴;基于对称相位一致性的对称性检测算子和基于对称局部能量的对称性检测算子。这两种算法可直接应用于原始图像,不需任何先验知识,不需分割等任何预处理:对图像旋转具有不变性:可同时检测镜像对称、旋转对称、曲线对称等多种对称。还对图像的亮度、对比度具有不变性。岢隽艘訲为核心处理器的图像匹配处理机的实现方案。首次在无人飞行器导航和制导领域使用浞挚7⒗那看蠊