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《西北工业大学》 2004年
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基于模型的飞机识别方法研究

赵军  
【摘要】: 本文的研究得到西北工业大学研究生创业种子基金项目资助(Z20030060)。 世界局势的局部动荡和经济与科技的发展使得飞机识别在当今国防军事以及民用领域的作用日益显著。从航拍及遥感图像中实现飞机的自动识别在近些年来取得了长足的发展,但仍有许多方面需要作更进一步的研究,其中的困难不仅表现在目标的复杂多样性,也有对人类视觉机制认识不足的原因。 目前对三维物体识别的研究方法大体可分为基于视觉计算理论、基于感知组织理论、主动视觉以及基于模型的视觉等类型。本文对飞机识别的研究应用了基于模型的视觉方法——将CAD模型转换为适合视觉应用的二维模型,通过目标的单幅灰度图像与二维模型的识别匹配达到对三维目标识别的目的。 建模型的过程中,首先运用逆向工程测量方法,获得曲面物体上不同截面轮廓线的测量数据点列,接着对测量数据点进行平滑处理,用最小二乘法求解基于数据点列的控制多边形,以非均匀三次B样条曲线拟合截面轮廓曲线;然后利用基于垂距的数据采样算法,对拟合曲线上的数据点进行重新采样,达到优化数据点的分布及减少描述曲线数据量的目的。将重新采样得到的曲线特征点列写成CAD造型软件Pro/E的接口文件格式,在Pro/E完成物体外形轮廓曲面重构和建模。仿真结果表明算法简便、有效。对飞机的识别还提出了一种利用仿射不变量——同底三角形的面积比,进行自动识别的新算法。该方法用多边形近似代替已提取出的飞机边缘轮廓,通过对该特征多边形的识别从而达到对飞机的识别。在对多边形进行识别时,用描述子即多边形的顶点个数以及以最长线段为底的同底三角形面积比向量,来描述多边形的形状。利用建立的三维CAD模型生成全方位姿态模型库来克服飞机姿态不同时飞机部件相互遮挡所造成的图像差异。进而建立姿态匹配特征模板库,通过搜索姿态模板库匹配多边形描述子来识别目标。整个识别过程逐层递进,由简到繁,从而避免了大量的冗余操作。实验表明该算法是高效可行的。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李雅梅;南宋川南墓葬石刻艺术与计算机图像识别应用的研究[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈娅莎;基于模板图像的目标自动识别与跟踪方法研究[D];南京理工大学;2007年
2 王志远;基于电视跟踪的三维目标识别[D];长春理工大学;2008年
3 张广超;动态图像的自动跟踪和识别技术研究[D];中北大学;2008年
4 孙晓云;基于DSP的雷达目标模型化处理[D];大连海事大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 周金明;朱晓临;;基于三角多项式的一类曲线曲面性质及其应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年01期
10 潘庆云;陈素根;;五次Bézier曲线的三种不同扩展[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张洋;岳东杰;朱邦彦;;基于B样条曲面拟合的文物表面重建方法研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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6 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 张炜;蒋大林;郎芬玲;曹广鑫;王秀芬;;图像处理技术应用于选矿领域的综述[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 周灿林;李剑峰;徐建强;李方义;高成勇;司书春;王红星;;铝盖质量光学在线检测研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 刘鸣;张翰林;隆昌宇;;基于CMOS传感器的自动寻迹系统[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
3 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
4 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
6 张丽哲;经编针织物的计算机三维仿真[D];江南大学;2010年
7 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 周联;曲线曲面造型中的三类几何逼近[D];浙江大学;2010年
9 蔡华辉;螺线和正交多项式在CAGD中的应用[D];浙江大学;2009年
10 沈莞蔷;CAD中变次数B样条的理论及其应用研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师晶;一类三次代数曲线的插值和逼近[D];南昌航空大学;2010年
2 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
4 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 张辉;随机样条函数研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 李静芳;参数曲线曲面在服装CAD中的造型研究[D];浙江理工大学;2010年
9 胡宇龙;自由节曲线非圆齿轮引纬机构运动学反求设计与试验[D];浙江理工大学;2010年
10 刘国栋;基于ARM与DSP的机器视觉硬件平台设计与研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
2 邵志勇,温春友,田莹;指纹图像二值化方法的比较研究[J];鞍山科技大学学报;2004年03期
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4 张广超;宋文爱;;基于调整矩阵的混合噪声图像滤波[J];弹箭与制导学报;2008年06期
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7 曹兵;电视跟踪的计算机控制系统[J];电视技术;1996年06期
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9 袁瑞铭,李迪,李旭友,郝燕玲;基于C语言的TMS320C32 DSP的中断编程方法及BOOT功能实现[J];电子技术应用;2002年12期
10 朱继红 ,于东海 ,邹采荣;中断在TMS320C54x系列DSP中的应用[J];电子技术应用;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘小军;人脸识别技术研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
2 李勇明;尿沉渣图像自动识别算法的研究[D];重庆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张献颖;计算机辅助文物复原关键技术研究[D];西北大学;2003年
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4 董素媛;基于小波计算的射影不变性目标识别[D];西安电子科技大学;2005年
5 张杨;运动目标图像的检测与跟踪[D];中北大学;2005年
6 樊亚军;利用神经网络实现三维飞机目标识别[D];西北工业大学;2005年
7 宋敏;基于神经网络的目标识别技术研究[D];南京理工大学;2005年
8 姚忠清;视频监控中的人脸检测与跟踪[D];四川大学;2005年
9 许波;基于DSP的实时成像跟踪系统的研究与实现[D];江苏大学;2005年
10 庞治年;视频压缩算法在Blackfin-533 DSP上的实现[D];吉林大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 丁广帅;雷运洪;;基于机器视觉区域处理技术的水中机器人定位方法[J];兵工自动化;2010年11期
2 谭伟;何友金;毛剑英;;烟幕干扰效能评估系统设计[J];光电技术应用;2010年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐红梅;民族服饰文化传承中的图像记录研究[D];西南大学;2011年
2 刘沛林;中国传统聚落景观基因图谱的构建与应用研究[D];北京大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈曦;基于神经网络的三维飞机目标识别研究[D];长春理工大学;2011年
2 崔岩;基于视频的智能交通灯控制系统研究[D];辽宁科技大学;2012年
3 陈杰;机载目标跟踪激光角反射器技术研究[D];西安工业大学;2012年
4 王瑾琦;复杂背景下运动目标检测与跟踪方法研究[D];中北大学;2012年
5 张毅;基于视频图像的异常行为检测与识别技术研究[D];重庆大学;2009年
6 李源深;视频图像后处理关键算法研究及实现[D];浙江大学;2010年
7 陈艳斌;基于DSP的雷达信号处理与网络传输[D];大连海事大学;2012年
8 郭静;基于视觉的运动目标跟踪系统研究[D];武汉科技大学;2012年
9 庞育才;TACAN信号处理仿真分析及硬件系统方案设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 云颖;汽车前照灯全自动视觉检测系统[D];上海理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 肖怀铁,庄钊文,郭桂蓉;基于递归神经网络的飞机目标识别方法[J];国防科技大学学报;1997年04期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国重要报纸全文数据库 前4条
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3 吕维宾、毕永波;某预备役高炮师从抓信息化建设入手提高战斗力[N];中国国防报;2003年
4 记者 班威;就“误射客机”事件 韩军参谋本部道歉[N];新华每日电讯;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱旭锋;基于图像不变量特征的自动目标识别技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 赵军;基于模型的飞机识别方法研究[D];西北工业大学;2004年
2 李谷芳;小波分析提取JEM特征及GA-BP分类算法[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 王振;基于有源无源特征的飞机目标识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 何燕;基于航天遥感图像的飞机目标识别[D];吉林大学;2011年
5 于晔;基于不变矩飞机型号识别方法研究与实现[D];电子科技大学;2009年
6 樊亚军;利用神经网络实现三维飞机目标识别[D];西北工业大学;2005年
7 李科;自动识别遥感光学图像中飞机目标的研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 单晓宁;体素上色算法研究及其在图像识别中的应用[D];西北工业大学;2003年
9 周尉刚;PCNN和Zernike矩在遥感图像处理和目标识别的应用[D];电子科技大学;2010年
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