استفاده از ضرایب کرولیشن جهت ارائه یک الگوریتم بهینه تطبیق الگو، تغییرناپذیر نسبت به مقیاس و زاویه با پیادهسازی بر روی FPGA
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایران
2 دکترای برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایران
3 استادیار برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایران
4 دکترای برق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایران
doi
چکیده
امروزه در سیستمهای ردیاب مبتنی بر تصویر، جهت شناسایی و تعقیب اهداف نظامی بهطور گستردهای از تکنیکهای تطبیق الگو استفاده میشود. سیستمهای فوق به دلیل پسیو بودن، در برابر تکنیکهای جنگ الکترونیک رایج مقاوم هستند. یکی از مشکلات استفاده از الگوریتمهای تطبیق الگو، کند بودن آنها بخصوص در مواقع بروز چرخش و تغییر مقیاس در اهداف نسبت به الگوی از قبل تعیینشده میباشد. در این مقاله الگوریتمی بهینهشده جهت انجام تطبیق الگو مبتنی بر ضرایب کرولیشن، تغییرناپذیر به مقیاس و زاویه در تصاویر مقیاس خاکستری بیان شده است. الگوریتم brute force تطبیق الگو بین الگوی Q)) و تصویر(A) را از طریق ایجاد حالتهای مختلف الگو در مقیاس و زاویههای مشخص انجام میدهد. این الگوریتم بیشازحد طولانی و زمانبر بوده، جنبه عملی ندارد. الگوریتم بهینهشده شامل 3 فیلتر متوالی مقیاس، زاویه و تطبیق الگو میباشد. که در آنها به ترتیب احتمال مقیاس، زاویه چرخیده شده برای هر پیکسل و درنهایت نقطه تطبیق الگو به دست میآید. این الگوریتم برخلاف brute force شتاب قابلتوجهی به جستجو داده و نزدیک به400 بار سریعتر از آن عمل میکند. با پیادهسازی سختافزاری بر روی FPGA میتوان عملیات شناسایی و تعقیب اهداف نظامی را با سرعت 10 فریم در ثانیه انجام داد.