光学模式识别实时硬件执行系统滤波器综合技术

本文介绍了一种光学模式识别(OPR)实时硬件执行系统滤波器综合的新方法。采用该方法,在综合判别函数(SDF)畸变不变相关滤波系统中实现了系统性能优化,得到了最小相关峰值方差及最佳S/N的相关输出。     

基于振幅调制纯相位滤波器和片状正交非线性广义相关的畸变不变识别

提出一种基于振幅调制纯相位滤波器(AMPOF)和片状正交非线性广义(SONG)相关的畸变不变光学相关目标识别算法.利用振幅调制纯相位滤波器区分能力强的优点,结合综合鉴别函数(SDF)方法.提出基于振幅调制纯相位滤波器的畸变不变识别算法,达到明显优于传统综合鉴别函数方法相关输出效果的目的.在此基础上引入SONG相关技术,利用其突出的区分能力和抗噪性能,结合这两种非线性滤波技术,得到能够很好地兼顾多项性能指标的畸变不变识别算法.仿真实验结果表明,算法既提高了相关峰输出质量和多目标区分能力,又具有很强的抵御噪声能力,在输入图像被噪声严重破坏的情况下,识别度仍然能够达到97%以上.和其他结合SONG相关的畸变不变识别算法相比,该算法目标识别性能更为优良,且更实用、广义.     

用计算全息制作自聚焦尺度不变子波变换匹配滤波器

提出了一种基于光学子波变换自聚焦综合判别函数(WFSDF)匹配滤波器。这种匹配滤波器,将光学子波变换和综合判别函数(SDF)相结合,只用一个傅里叶变换透镜就能实现输入图像和SDF的子波变换的相关运算。采用计算全息的方法制作复数匹配滤波器。计算机模拟仿真结果表明,和传统的SDF匹配滤波相关器相比,WFSDF匹配滤波器锐化了相关峰,提高了识别率,同时简化了光路。     

用等相关峰法或迭代法合成旋转不变综合鉴别函数

用于合成SDF的旋转参考图像间的角度间隔Δθ取1°,得到的相对旋转角度θ-相关峰值曲线非常平坦。仿真实验表明,采用合成的旋转不变综合鉴别函数(SynthesisDiscriminationFunction,SDF)来替代参考图像,可以使VanderLugt相关器或联合变换相关器JTC在(0°～40°)的角度范围内具有良好的旋转不变性。     

基于改进MACH算法的畸变目标识别

由于观察距离和角度的不同,待识别的目标图像相对模板图像会存在一定程度的角度畸变和比例畸变,大大限制了光学相关模式识别的发展。将最大平均相关高度(MACH)滤波器用于畸变目标识别,通过优化该滤波器的控制参数,并根据多次的计算机仿真实验和光学实验,使该改进型MACH 滤波器具有畸变公差高、相关点明亮等特点。用改进后的MACH 滤波器对角度畸变目标和比例畸变目标实施频域滤波,能有效增强相关峰强度,扩大畸变目标识别范围。作为实例,给出了复杂背景下识别汽车的计算机仿真实验和光学实验,有效验证了该算法的可行性。     

基于相关输出相似性度量的目标识别算法

为了提高光学联合变换相关器(JTC)的目标识别能力,基于相似性度量原理,提出了一种新颖的相关输出图像数字处理算法。实验结果表明,该算法能够准确地识别旋转畸变-4°到+10°及缩放比例畸变70%到140%范围内的待识别目标,极大地提高了光学联合变换相关器的畸变不变容忍度。     

基于莫尔条纹的三维物体的旋转不变识别

本文提出一种基于莫尔条纹的三维物体旋转不变识别方法。采用阴影莫尔法的装置和频域滤波的方法,可得到物体的莫尔条纹图。因为物体的莫尔条纹是物体的等高线,体现三维物体特征的高度函数以莫尔等高线的形式编码于强度图中,因此基于莫尔条纹的相关识别具有本征三维识别的特点。采用振幅调制和功率谱相减的联合变换相关,用实现旋转不变识别的综合鉴别函数(SDF)作为联合变换相关输入的参考图像,来获得具有识别目标的旋转不变性和高的相关识别率。计算机模拟试验结果证明了这种方法用于三维物体旋转不变性识别的有效性。     

两种解决光学相关识别中畸变不变问题的综合鉴别函数性能比较分析

对于光学相关识别畸变问题常用到的两种综合鉴别函数,即等相关峰综合鉴别函数(ECPSDF)和最小平均相关能量综合鉴别函数(MACESDF)进行了原理论述,并利用振幅补偿编码方法制作匹配滤波器.为了比较两种综合鉴别函数的识别效果,在光学匹配滤波相关器上进行了实验.实验结果表明,ECPSDF的平均峰值以及平均峰值尖锐度要优于MACESDP,但其波动性较差.     

圆谐梅林滤波器在模式识别中的计算机仿真研究

为了实现滤波旋转和尺度不变的目的,提出了将圆谐梅林滤波器用于模式识别。从圆谐展开函数引出旋转不变滤波器,从梅林变换引出尺度不变滤波器,并将这两个滤波器结合得到旋转和尺度不变的圆谐梅林滤波器。计算机模拟实验证明,圆谐梅林滤波器具有旋转和尺度不变性;能很好地提取畸变物体的角点和边缘,尤其是角点,并可以由角点处的相关输出峰值判断边的结构。     

基于主成分分析的MACH滤波器设计

针对解决畸变不变目标识别中选择目标样本数目过多的问题,提出了一种基于主成分分析的MACH匹配滤波器设计方法,这是使用去除冗余的本质特征图像来替代目标样本图像的一种方法,能够减少匹配滤波器设计的样本数量,在对一定范围内的畸变目标进行识别,只需要少数几个匹配滤波器就可以完成,而且同一匹配滤波器还可以对不同的畸变方式(如尺度缩放、角度旋转、运动模糊失真)目标进行识别,实验结果表明,这种匹配滤波器在较大的畸变范围内仍然能够得到较尖锐的相关峰。     

光电混合综合判别相关器自动跟踪系统

在本文中，作者回顾了综合判别函数基本理论，简要地介绍了用ＳＤＦ实现畸变不变相关的的技术途径。在此基础上，成功地将ＳＤＦ相关器应用于目标跟踪，并利用ＳＤＦ相关器构成了一个自动跟踪实验系统。实验结果证明：该系统具有比较好的收敛性和跟踪性能。     

基于条纹调制滤波的旋转不变二元联合变换相关识别

提出基于条纹调制滤波的旋转不变二元联合变换相关识别 ;采用综合鉴别函数及条纹调制滤波方法 ,构造合成参考图像及其条纹调制滤波器 ;计算机模拟结果显示对旋转图像 ,提出的二元联合变换相关器具有较好相关不变的识别性能。     

基于结构光投影的光电混合系统

提出一种基于结构光的光电混合系统。为提高相关识别率,把结构光和基于SDF的相移功率谱相减的联合变换相关器结合起来,完成相关识别。该系统兼有物体的灰度信息和形廓信息,是一种具有广阔应用前景的图像识别系统。     

窄相关对伪码测距影响的研究

根据理论分析,相关间隔是影响伪码测距的重要因素。窄相关作为导航接收机研制过程中的主要技术手段,它可以抑制由热噪声带来的测量误差。通过对测量误差建立数学模型分析,得出了窄相关减小测量误差与信号双边前端带宽的关系。通过MATLAB仿真,验证了窄相关对测量误差的贡献是受信号双边前端带宽约束的结论。当信号双边前端带宽固定时,窄相关对测量误差的贡献固定。同时,给出了窄相关的实现条件。为窄相关在工程应用中的应用提供了理论依据。     

Design of state digital filters

In this correspondence, we develop a very simple algorithm for the design of a second-order state-space digital filter. The design equations presented here were derived on the rendition that the sensitivity of the coefficients in the state-space digital filter (SDF) are spread uniformly to all coefficients of the SDF. The design algorithm has been shown to provide SDF realizations having a minimum output round-off noise while preserving low coefficient sensitivity and freedom from limit cycles     

Nakagami-m信道下全双工解码转发中继中断概率分析

研究存在残余自干扰（residual self-interference, RSI）条件下全双工解码转发中继的中断概率性能。在Nakagami-m信道下,推导了多跳解码转发（multi-hop decode-and-forward,MH-DF）策略和选择解码转发（selected decode-and-forward,SDF）策略的端到端中断概率闭合表达式和渐近表达式,分析了两种策略的可达分集度。结果显示,MH-DF策略的可达分集度为0,SDF策略的可达分集度由信道成型因子和中继功率伸缩方案决定。相比于MH-DF策略,SDF策略具有更优的中断概率性能和抗自干扰能力。      

Combined electronic clipped correlator and fibre-optic correlator

A novel mixed configuration for a very high bandwidth correlator, which can work either as an electronic clipped correlator or as a fibre-optic correlator, is presented. The mixed architecture achieves the speed characteristic of the fibre-optic correlator and can maintain the versatility of the clipped correlator     

DS-CDMA中基于MMSE相关器的RAKE接收机

该文研究了DS-CDMA中用于频率选择性多径信道RAKE接收机的限阶MMSE相关器的性能,这种基于CSA(Correlations Subtractive Architecture)结构的MMSE相关器很适用于频率选择性多径信道。通过用MMSE柑关器取代普通多用户RAKE接收机的传统相关器,可以达到与扩展到多个码元的MMSE接收机相近的BER性能。CSA产生MMSE相关器不需要矩阵的逆变换,降低了运算复杂度,有利于直接取代普通RAKE接收机的相关器。     

现代OS导航信号中HRC相关间隔的优化设计

目前接收机基于环路的多径抑制主要采用窄相关和HRC技术,而在实际应用中HRC技术对不同调制方式的现代导航信号采取的相关间隔也不同。针对上述问题,通过对几种现代导航信号的鉴相范围和多径抑制性能进行分析,给出在现代导航信号中HRC鉴别器算法相关间隔的优化设计方法。仿真可见:不同现代导航信号下HRC相关间隔的优化选取也不同;带宽较宽时,鉴相范围随相关间隔增大而增大,多径抑制性能随相关间隔减小而提高;带宽较窄和相关间隔较小时,在一定鉴相范围内减小相关间隔并不会再提高现代导航信号的多径抑制性能。提出的相关间隔的优化方法具有创新性,研究成果具有重要理论价值并已应用到GNSS接收机中。