基于遗传算法的导航实时图像匹配算法

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1、第2期冷雪飞等：基于遗传算法的导航实时图像匹配算法·21·基于遗传算法的导航实时图像匹配算法冷雪飞1，刘建业2，熊智2（1.南京航空航天大学航天学院，江苏南京210016；2.南京航空航天大学自动化学院导航研究中心，江苏南京210016）摘要：由于一般图像匹配算法均采用全局搜索法，耗时较大，为满足景象匹配辅助导航系统实时性的要求，提出了一种将遗传算法和加权Hausdorff距离算法相结合的图像匹配算法，利用遗传算法的非遍历搜索机制，迅速收敛到全局近似最优解，提高了匹配搜索的快速性。同时，提出了一种基于特征图像分支点提取的加

2、权Hausdorff距离图像匹配算法，并给出了相应的权值求解公式，利用加权Hausdorff距离作为遗传算法的适应度函数，能够明显减少匹配搜索的计算量，提高匹配结果的精度。仿真分析表明，将遗传算法和加权Hausdorff距离算法相结合的图像匹配算法能够很好地满足景象匹配辅助导航系统的实时性和精度要求。关键词：导航系统；图像匹配；加权Hausdorff距离；遗传算法中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)02-0017-05Real-timeimagematchingfornavig

3、ationsystembasedongeneticalgorithmLENGXue-fei1,LIUJian-ye2,XIONGZhi2(1.CollegeofAstronautics,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China;2.CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstra

4、ct:Inordertomeetrequirementthatscenematchingaidednavigationsystemmustgetaircraftpositionerrorreal-timely,animagematchingalgorithmbasedongeneticalgorithmandweightedHausdorffdistancewasproposed.Ingeneral,theglobalsearchinconventionalimagematchingishighlytimeconsumin

5、gtask.Forthenon-ergodicsearchcharacteristicofgeneticalgorithmwasutilized,theglobalapproximateoptimumsolutionwasapproachedrapidly.Thereforetherapidityofmatchingsearchcanbeimprovedbyouralgorithm.Moreover,theweightedHausdorffdistancealgorithmbasedonbifurcationsextrac

6、tionandthecorrespondingweightformulawasproposed.ThecalculationofmatchingsearchcanbereducedandtheaccuracyofmatchingresultscanbeimprovedbyusingtheweightedHausdorffdistanceasthefitnessfunctionofgeneticalgorithm.Simulationresultsshowthat,theproposedimagematchingalgori

7、thmcombinedwithgeneticalgorithmandweightedHausdorffdistancecansatisfythereal-timeandaccuracydemandsofthesceneaidednavigationsystem.Keywords:navigationsystem;imagematching;weightedHausdorffdistance;geneticalgorithm第2期冷雪飞等：基于遗传算法的导航实时图像匹配算法·21·1引言收稿日期：2006-03-21；修回日

8、期：2007-12-20基金项目：航空科学基金资助项目（20060852009）FoundationItem:TheNationalAeronauticsFoundationofChina(20060852009)第2期冷雪飞等：基于遗传算法的导航实时图像匹配算法·21·精确打击武器作为现代战争的产物已