机场监视目标图像匹配研究

《机场监视目标图像匹配研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第6期2015年12月中国民航大学学报JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAV01．33No．6December2015机场监视目标图像匹配研究王剑8，倪育博6(中国民航大学a．民航空管研究院；b，中欧航空工程师学院，天津300300)摘要：双目立体视觉测量技术用于机场场面的目标监视，关键是对具有相同特性的目标进行正确的像素点匹配。提出用SIFT算法获得目标的粗匹配点并用极线约束方程剔除目视误匹配点的方法．达到正确像素点匹配的目的。方法应用表明，在SIFI"粗匹配的基础上利用设定

2、临界阈值的极线约束方程能消除目视误匹配点。关键词：监视；双目视觉；特征匹配算法；极线约束；阈值中图分类号：TP317．4文献标志码：A文章编号：1674—5590(2015)06—0017—05TargetimagematchingforairportsurveillanceWANGJion8．NIYu—b06(a．CivilAviationATMInstitute，b．Sino—EuropeanInstituteofAviationEngineering，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：T

3、hebinocularstereoscopicvisiontechnologycouldbeusedtolocatetargetsonanaerodrome．Toensurepositioningtargets，thepixelsonimagesfromtwovisionsensorsshouldbematchedprecisely．CombiningwiththeadvantageofSIFrandanepipolarlineconstraintequation，amethodofpixelmatchingispropose

4、d．Usingthismethod，itcannotonlyensHretheaccuracyoftargetmatching，butalsoautomaticallyfindoutthefeaturepointofaircraftwhichisusefulforpositionandcalculation．Keywords：surveillance；binocularstereoscopicvisiontechnology；SIFT；epipolarlineconstraint；threshold目前大型枢纽机场主要采用场面

5、监视雷达等手段实现监视Ⅲ。国际民航组织针对先进的场面移动引导控制系统(A—SMGCS)要求必须有对非合作式目标的监视手段f2j。利用双目视觉定位解算的监视方式，匹配是定位精度的保证。基于图像特征匹配的SIFT算法信息量丰富，并对尺度缩放、视角变化等干扰具有很好的鲁棒性。工程常用的结合SIFT和RANSAC的误匹配点搜索算法很难满足机场监视的时效性，因此采用极线约束方程改进匹配算法。1研究与方法1．1匹配算法和误匹配点的筛选目标的同名点匹配方法主要采用基于特征的匹配[3I。SIFT算法作为其中经典的特征匹配算法，凭借其尺度旋转不

6、变性，而且对图像变形、光照变化的强适应性，改善了传统的特征匹配算法[41。基于SIFT算法的特征匹配通常有以下3个步骤：①提取具有旋转不变性的特征点；②为特征点建立向量描述；③特征点的粗匹配。1．1．1旋转不变性的特征点提取利用二维高斯函数C(x，Y，or)和图像函数I(x，y)的卷积运算可建立尺度空间函数15】为L(x，Y，盯)=C(x，y，or)·，(z，Y)(1)式中，(z，y)是图像像素点在像面的二维位置坐标。盯表示图像平滑程度的尺度参数，尺度参数较大时展示图像的概貌特征，尺度参数较小时展示图像的细节特征【6I。尺度旋

7、转不变特征点是令}(盯2吼)=0得到00"的像素点门。特征点是由高斯差分(DOG)空间的局部极值点组成的，特征点的初步探查是通过同一组内各DoG相邻两层图像之间比较完成的。为寻找DoG函数的极值点，每一个像素点要和它所有的相邻点比较，看其是否比它的图像域和尺度域的相邻点大或者小。由于采用高斯差分方法检测到的极值点是离散空间的极值点，要通过拟合三维二次函数来精确确定特征收稿日期：2015—03—09；修回日期：2015—04—02基金项目：国家自然科学基金项目(61179043)；中央高校基本科研业务费专项(SY一1447)作者

8、简介：王剑(1961一)，男，江苏徐州人，教授，博士，研究方向为高速光纤通信系统、光电检测技术、航管雷达显示技术等．一18一中国民航大学学报2015年12月点的位置和尺度，同时去除低对比度的特征点和不稳定的边缘响应，18](因为高斯差分算子会产生较强的边缘响应)，以增强匹配稳