论文题目: 基于Gabor滤波器的军用目标识别及跟踪方法的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 光学工程
作者: 靳明
导师: 宋建中
关键词: 目标识别,滤波器,特征点匹配,分层匹配,可变形模板
文献来源: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 本文通过对Gabor函数的深入分析，从理论和实验的角度分别验证了Gabor函数的平移不变性、旋转不变性、尺度不变性等重要特性。利用由Gabor函数构成的滤波器组对目标进行滤波处理，分析目标在Gabor域中的响应值，利用自适应的搜索窗口找到目标在Gabor域中的响应局部极大值，并将这些局部极大值点作为表征目标图像的特征点。通过对每个特征点周围邻域的响应值之和进行匹配，实现对特定目标的识别。同时，利用Gabor小波自身的特性，将在各个尺度、方向上提取出来的不同特征点对目标进行了重构，验证了特征点的准确性和可靠性。通过重构模板尺度和角度的自适应的变化，实现了利用可变形模板对目标的实时跟踪。 本文研究的主要工作包括： (1)通过对Gabor小波函数的数学含义的理解，明确了Gabor滤波器的构成及其参数含义，对Gabor滤波器具备的平移不变性，尺度不变性，旋转不变性进行了理论上的推导证明和实验的验证。 (2)通过Gabor滤波器组对目标进行滤波运算，在Gabor域内分别提取出目标在不同尺度、不同方向上的相应极大值，并利用这些极大值周围邻域的能量和作为表征该点的特征。利用Gabor滤波器自身具备的多尺度分析的特点，在低分辨率和高分辨率下逐级对特征点进行匹配，实现了对选定目标的识别。 (3)利用自适应算法提取出能够表征图像内容的局部极大值，对Gabor滤波器输出的特征值进行选取，并利用Gabor小波自身的特性对目标图像进行重构，利用相关匹配的方法在匹配过程中不断更新特征点的尺度、方向等参数，达到跟踪过程中模板可变形的目的，提高实时跟踪的鲁棒性。 论文主要创新点： (1)提出了一种自适应的方法，能正确地搜索Gabor滤波器输出的特征响应局部极大值，并通过实验验证了该方法的有效性。利用提取出的局部极大值点对图像进行重构，将重构图像作为相关跟踪的模板，通过变化Gabor函数的尺度、角度参数，实现模板的可变形，
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 军用目标识别的特点
1.3 特征提取方法概述
1.4 Gabor滤波器在目标识别及跟踪领域的研究现状
1.5 本文的研究目的及论文的安排
2 Gabor滤波器的构成及其特性分析
2.1 引言
2.2 Gabor函数的提出
2.2.1 Gabor函数与测不准原理
2.2.2 一维 Gabor函数
2.2.3 二维 Gabor函数
2.3 2D Gabor滤波器的构成
2.4 Gabor滤波器的特性分析
2.4.1 平移不变性
2.4.2 尺度不变性
2.4.3 旋转不变性
2.5 Gabor滤波器参数的选择
2.6 本章小结
3 Gabor滤波器目标识别算法的实现
3.1 模式识别系统的一般构成
3.2 本目标识别系统的构成
3.2.1 Gabor滤波器参数的选取
3.2.2 图像的滤波
3.2.3 特征点的选取
3.2.4 特征点的匹配
3.3 匹配算法验证实验
3.4 识别算法的速度
3.5 本章小结
4 目标样本数据库的建立
4.1 引言
4.2 样本数据库的设计过程
4.2.1 数据库的基本概念
4.2.2 数据模型的选择
4.2.3 数据库的具体设计
4.3 目标样本的选取原则
4.4 目标样本数据库
4.5 本章小结
5 Gabor滤波器目标跟踪算法的实现
5.1 引言
5.2 滤波器参数的确定
5.2.1 图像的滤波
5.3 跟踪算法的实现
5.3.1 目标特征点的提取
5.3.2 特征模板的获取及更新
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文的主要工作
6.2 论文的创新点
6.3 展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表论文目录
致谢
作者简历
发布时间: 2007-03-27
参考文献
- [1].Gabor滤波器在车辆检测和车型识别中的应用研究[D]. 赵英男.南京理工大学2004
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