Н. Н. ЕВТИХИЕВ, С. А. СИРОТКИН, Р. С. СТАРИКОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИНВАРИАНТНЫЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ФИЛЬТРЫ
С ЛИНЕЙНЫМ ФАЗОВЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ:
ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ
Приводятся результаты работ по разработке инвариантных фильтров для задач корреляционного различения изображений.
Целью работ является разработка методов применения инвариантных корреляционных фильтров (КФ) в современных системах корреляционного различения изображений.
Одним из наиболее перспективных типов КФ являются фильтры с линейным фазовым коэффициентом (LPCC - Linear Phase Coefficient Composite) [1,2]. В зависимости от выбранного набора изображений, КФ данного типа позволяют достичь инвариантности корреляционного пика к различным видам геометрических искажений распознаваемого образа, к наиболее практически важным из которых относятся поворот, изменение масштаба, поворот и изменение масштаба. Фильтры данного типа обеспечивают узкие корреляционные пики и высокое отношение сигнал/шум, особенно при работе с контурными объектами [3]. Применение КФ схематически иллюстрируется рис. 1. Фильтры могут быть использованы в корреляционных системах создаваемых на базе:
1) электронных корреляторов,
2) оптоэлектронных корреляторов.
Реализация фильтра в случае электронного коррелятора сводится непосредственно к его синтезу в виде массива комплексных величин. Реализация фильтра в случае оптоэлектронного коррелятора требует также решения задачи синтеза дифракционного элемента для формирования комплексного импульсного отклика оптической системы. В этом случае фильтр реализуется в виде синтезированного дифракционного объекта – статического или формируемого при помощи пространственно-временного модулятора света, при этом способ синтеза определяется типом оптоэлектронного коррелятора. С данной точки зрения принципиально отличаются два случая:
1) коррелятор с фильтром в частотной плоскости,
2) коррелятор совместного преобразования.
В обоих случаях реализация КФ требует адекватного системе представления комплексного фильтра и может быть выполнена методами, использующими идеологию широко известного способа синтеза фильтра Вандер Люгта.
В работе представлены результаты синтеза КФ с линейным фазовым коэффициентом и экспериментов по инвариантному корреляционному различению изображений с их использованием.
Работа выполнена в рамках программы «Развитие научного потенциала высшей школы» Министерства образования и науки РФ, а также при поддержке РФФИ.
Список литературы
1. Hassebrook L., Vijaya Kumar B. V.K., Hostetler L. Linear phase coefficient composite filter banks for dictorsion-invariant pattern recognition // Opt Eng. 1990. V.29. P..
2. Vijaya Kumar B. V.K. Tutorial survey of composite filter design for optical correlators // Applied Optics. 1992. V.31. P..
3. Синтез и исследование инвариантных фильтров с линейным фазовым коэффициентом для задач оптико-электронного корреляционного различения изображений / , , и др. // Наукоемкие технологии. 2005. Т.6. №5.
