匹配濾波器映射編碼方法研究

甘厚吉，程思微，葉靈軍

(海軍工程大學 電子工程學院, 湖北 武漢 430033)

引言

光學相關處理技術[1-3]具有高速并行處理的優點，可用于航天器空間對接、導航和無人駕駛、海量圖像資料處理以及重點目標識別等領域[4]。其中Vander Lugt相關器(即匹配濾波相關器)[5-9]工作原理簡單，具有很高的信噪比，并且對于每一個識別目標僅有一個相關峰與之對應，適用于光學圖像的實時相關識別。濾波器的傳遞函數是復函數，而濾波器的載體如空間光調制器只能響應實值信號，故必須對復函數進行編碼轉換。Vander Lugt利用全息圖衍射波前重建的性質，將復振幅型的匹配濾波函數巧妙地記錄在一強度型記錄介質上。由于記錄介質的制作需要進行顯影、定影等處理，使得這種方法非常耗費時間，難于實現實時處理。迂回相位編碼法[10-11]使得空間濾波器的制作可以使用計算機來完成，大大提高了靈活性和時效性。它是通過局部改變光柵柵距的辦法，在某個衍射方向上得到所需要的相位調制，而振幅調制則通過改變灰度等級來實現。不過該方法需要用若干像素單元表征一個復數，故數據利用率不高，相關效果有進一步改進的空間。本文對基于最小歐幾里德距離的映射編碼法進行研究并對幅度因子對相關結果的影響進行分析，取得了更好的相關識別效果。

1 匹配相關識別原理及濾波器編碼方法

函數i(x,y)和f(x,y)的卷積運算和相關運算分別定義為

y-β)dαdβ

(1)

y+β)dαdβ

(2)

如果把相關運算用卷積……