基于仿射变换的飞机图像的识别.pdf

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1、第24卷第3期航空学报VoI.24No.32003年5月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAMay2003$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$文章编号：1000-689（32003）03-0251-04基于仿射变换的飞机图像的识别张洪钺，杨雪勤，郭红涛（北京航空航天大学自动控制系，北京100083）AircraftImageRecognitionBasedonAffineTransformationZHANGHong-yue，YANGXue-gin，GUOHong-t

2、ao（DepartmentofAutomaticControI，BeiingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beiing100083，China）摘要：先基于细胞神经网络提取飞机图像轮廓，再用基于仿射变换方法对多种飞机的轮廓图像做不变特征的提取，把多种飞机的不变特征放在数据库中。进行飞机类型识别时先计算实时图像中飞机（目标）的不变特征，然后与数据库中的每个不变特征做相关运算，即可识别飞机的型号。关键词：不变特征；仿射变换；图象识别中图分类号：V249.1文献标识码：AAbstract：Intheimagerecognitiontherear

3、escaIetransform，rotationtransformandtransIationtransform，soIook-ingforthefeaturestobeinvarianttoaIIthesetransformsbecomesveryimportant.Inthispaper，themethodofaffinetransformisusedtoextracttheinvariantfeaturesoftheimagecontourofseveraItypesofairpIanes.TheimagecontoursofseveraIairpIanesareacguired

4、byusingCeIIuIarNeuraINetworks.AndtheinwariantfeaturesofairpIanecontoursarestoredinadatabase.DuringtherecognitionofanairpIanetypethefirststepistocaIcuIatetheinvariantfeaturesofthereaI-timeacguiredimagecontouroftheairpIane.ThesecondstepistocaIcuIatethecorreIationcoeffi-cientbetweenthereaI-timeacgu

5、iredimagecontourinvariantfeaturesofthetargetairpIaneandthatofeveryairpIaneimagestoredinthedatabasepreviousIy.ThemaximumcorreIationcoefficientindicatesthetypeoftheairpIanetoberecognized.Keywords：invariantfeatures；affinetransformation；imagerecognition准确地识别出飞机的型号，有重要的军事意其中：!，!，#"R2；""R2X2；!是!经过仿射00

6、义。飞机在空中飞行时，飞机的姿态是任意的，所变换后的结果。当目标距摄像机的距离远远大于以机载摄像机相对目标的位置和方位也是变化目标自身的尺寸时，仿射变换可以作为透视变换的。由此可见一种目标识别方法要想投入实际的的近似。平移、比例、反射、旋转、错切是二维仿射应用，就应该具有对平移变化、比例变换和旋转变变换的特例，常用的二维仿射变换总可表示为这换的不变性。摄像机成像在数学上可以用透视变5种变换的组合［1］。一般情况下常用二维齐次坐换来描述，但是透视变换比较复杂。当目标（飞标变换矩阵来表示这5种基本变换。齐次坐标的机）距离摄像机的距离远远大于目标（飞机）本身意义可见参考文献［1］。的尺寸时，

7、仿射变换可以作为透视变换的近似。2仿射变换的不变特征物体的形状是一种重要的特征，可用于目标识别。本文引入了一种面积参数，只要将坐标原点移至（1）面积参数文献［2］定义了如下的面积参目标轮廓曲线所围区域的中心时，该面积参数在数仿射变换下是不变的，从而可计算与面积参数有1Ft=xy'-yx'd!（2）关的不变特征。#2E式中：E，F为曲线上的两点；为弧长参数；t是!1仿射变换曲线所围区域的面积。如图1所示，封闭区域二维仿射变换（AffineTr