光学图像识别技术的matlab仿真new

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1、2004年11月JournalofYunnanNormalUniversityNov.2004X光学图像识别技术的MATLAB仿真1112林睿,常鸿森,保宗悌,何红雨(1.华南师范大学物理与电信工程学院,广东广州510631;2.右江民族师范高等专科学校物理与电子信息科学系,广西百色533000)摘要:光学图像识别有两种主要的实现方式,其一是采用VanderLugt相关器,其二是采用联合变换相关器。这两种技术都是建立在4f光学成像系统基础之上的。MATLAB提供了丰富的图像处理函数,它们能实现4f光学成像系统的变换功能。利用这些函数可以模拟光学图像识别技术对图像的识别,能得到较好的仿真结果

2、。关键词:光学相关;4f光学成像系统;匹配滤波;联合变换相关器;MATLAB仿真中图分类号:TP391.41,TP391.9文献标识码:A文章编号:1007-9793(2004)06-0036-05以傅里叶光学为基础发展起来的光学图像识MATLAB仿真地产生一些光学元件,例如某些别技术是光学信息处理的重要内容,由于这一技孔径的光学屏,某些光栅,某些相移板等。术有很高的鉴别率,已被应用于导弹、火箭的导航系统上。近年来,光学图像识别技术也广泛应用于1光学图像识别技术的基本原理一些民用领域,如:交通系统中的车辆牌照的识[1][2]别,金融安全系统中个人签名、指纹的识别,光学图像识别技术是采用光学

3、相关运算的识医学上对各种病灶的识别等,因而对这一技术进别技术,光学相关可以作为两个图形相似性的度行深入的研究具有一定的实用意义。目前,借助于量。如果待识别的图像为f(x,y),目标图像为计算机的仿真研究来达到对真实的光学图像识别g(x,y),则相关输出C(x,y)可表示为技术的研究,是一个新兴课题,在国外已经有人做C(x,y)=f(x,y)★g(x,y)[3]∞了一些工作,在国内却很少。现在,我们利用3=kf(A,B)g(A-x,B-y)dAdBMATLAB可以较为容易地实现对光学图像识别-∞3系统的仿真,并能得到较好的仿真结果,这种新方符号“★”表示相关运算,g(A-x,B-y)法有助于

4、我们在这一领域进行更深入的研究。为g(A-x,B-y)的复共轭。如果f(x,y)和MATLAB软件是由美国Mathsworks公司推g(x,y)全同,相关输出C(x,y)会有一个最大值,出的国际公认的优秀的数值计算仿真软件,现在产生一个明显的相关峰;如果f(x,y)和g(x,y)已广泛应用于各种科学计算中。MATLAB提供不同,则相关输出C(x,y)是平坦的,只具有很小了功能强大的图像处理工具箱,利用这个工具箱的起伏。相关峰的出现,表明输入图像与目标图像中的一些函数,我们可以很方便地模拟某些真实相同或相似,相关峰的信噪比则表征了相似的程相干光学系统对图像的处理,例如可以对图像进度。行傅里叶

5、变换和反傅里叶变换,可以仿真实现对光学相关运算的图像识别技术有两种重要的[4]图像的空间滤波等。此外,我们还可以利用安现方法,其一是采用VanderLugt相关器实现;X收稿日期:2004-02-26作者简介:林睿(1972-),男,重庆市人,硕士研究生,主要研究方向为光学图像处理.通讯作者:常鸿森(1944-),男,广东省花都县人,教授,硕士生导师,主要从事信号与信息处理研究;保宗悌(1933-),男,广东省南海县人,教授,博士生导师,主要从事电波传播及空间物理研究.第24卷第6期云南师范大学学报Vol.24No.6第6期林睿,等:光学图像识别技术的MATLAB仿真·37·-1其二是采用

6、联合变换相关器实现。这两种方法相即目标图像与待识别图像的相关运算,F{3}同之处是它们都采用了4f相干光学成像系统,如为傅里叶逆变换算符。如果待识别图像中含有目图1所示。标图像信息,则在输出图像的相应位置会产生相关最强,出现亮斑,否则只出现弥散的光斑。1.2联合变换相关器原理[2]和VanderLugt相关器不同,联合变换相[1,2]关器的输入平面上对称地放置待识别图像v(x,y)与目标图像t(x,y),形成联合的输入信号i(x,y)=v(x-a,y)+t(x+a,y)图14f相干光学成像系统如图2(a)所示,在单位复振幅单色平面相干Fig.1The4fcoherentopticalima

7、gingsystem光的照明下,经过透镜L1的傅里叶变换作用,在其中,I平面为输入平面,T平面为频谱平面,O平频谱平面上形成联合傅里叶谱面为输出平面,L1,L2为傅里叶透镜。下面分别介I(fx,fy)=F{v(x-a,y)+t(x+a,y)}绍这两种方法。=V(fx,fy)exp(j2Pfxa)1.1VanderLugt相关器原理+T(fx,fy)exp(-j2Pfxa)VanderLugt相关器对图像的识别是在空间其中