航空图像目标识别算法研究.pdf

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1、第32卷增刊2006年8月光学技术OPTICALTECHNIQUEV01．32Suppl．August2006文章编号：1002．1582(2006)S-0090．03航空图像目标识别算法研究。郑炜1，2一，赵梅3，李海玉3(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033)(2．中国科学院研究生院，北京100039；3．空军航空大学，长春130022)摘要：根据飞机的对称性特点，提出了一种航空图片中智能判别飞机类型的方法。通过寻找其重心，检测飞机的位置，然后以飞机的重心为矩心，根据矩不

2、变原理，通过旋转将飞机的中轴线和坐标轴Y轴重合，由飞机的轴对称特点求出三个基本特征量，利用匹配的方法就可在航空图片中正确地识别型号不同、大小各异、位置任意的各种地面飞机，而且识别特征少、计算量小，识别速度快，识别正确率高。关键词：航空图片；识别；轴对称中图分类号：TP301文献标识码：AAlgorithmapproachesofaerialfilmsrecognitionZHENGWeil_”，ZHAOMei’，LIHai-y一(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMe

3、chanicsandPhysics，ChineseAcademyofScience，Changchun130033，China)(2．GraduateFaculty，ChineseAcademyofScience，Beijing100039，China)(3．AviationUniversityofAirForce，Changchun130022，China)Abstract：Anewmethodwhichrecognizestheaircraftmodelsinaerialfilmaccordin

4、gtothesymmetryfeatureofaircraftisaddressed．Thismethodis捌onmomentinvariantstheoryandselectsCG(Centerofgravity)asoriginalpoint．Withthreeha．sicinvariablefeaturesincludingtheratiooflengthandwidth，theprojectedvalueofX—axis，thep喇ectedvalueofY-axis，allkindsof

5、aircraftsCanberec璐nized．Thismethodwhichcanidentifythetargetwithlittlecc)rnputation，highspeedandhighratioofaircraftrecognitionisprovedeffective．Keywords：aerialfilm；recognition；axialsymmetry1引言在现代战争中，常常利用侦察飞机或卫星实施空中照相侦察。在高空中拍摄地面的航天与航空照片，返回地面后交给专门人士进行识别，也

6、称判读。而判读的过程，就是对目标识别特征的综合运用，并进行推理、判断的过程。以往的地面判读主要是目视判读。由于受到距离、天气、照相设备以及视觉角度的影响，航空照片和实际景物之间有较大的差异，这就要求判读员具备丰富的判读经验。这种判读的周期长、时效差、反馈信息不及时。计算机视觉技术的发展，尤其是模式识别的发展，使得空中照片判读智能化成为可能。利用计算机在航空照片上检测出目标，进行智能识别，对于提高判读效率，减少误判率，提供快速、准确的军事情报具有十分重要的意义。对于目标识别的算法，前人提出了很多，例如

7、：Bezed等人利用FCM算法进行目标识别⋯。因为这些算法大多从匹配观点出发，所以计算量较大。文献[23中提出相关性匹配的算法。缺点是运算量大。文献[3]以图像中物体的形殊点作特征，匹配过程简单，但提取图像中物体的完整形状在实际工作中非常困难。本文主要选择在航空图片上对轰炸机进行智能判读的算法研究，根据飞机的对称性特点，提出了一种利用矩不变特性Hj和匹配相结合的算法。本算法对其他类型的飞机判读同样适用。2算法分析2．1目标的检测与定位为了进行特征提取和识别目标，首先要找到目标并确定目标的位置。算法描

8、述如下：(1)首先对航空图片二值化。(2)在已建立的直角坐标系中，利用矩公式求出重心，对于二值化数字图像f(x，Y)，灰值为0和255。为了求出图像中飞机的重心，对f(x，Y)作如下处理：g(z，了)={。1；；当N，f((zx，,yy))≤>1122：(1)·收稿日期：2005．12—21E-mail：luck—zw(函sohu．col／l作者简介：郑炜(1976．)．女，黑龙江省安达市人，空军航空大学讲师，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所硕士研究生，主要从事