FPGA+DSP实时三维图像信息处理系统 被引量：2

1

作者 卢子建 李德华 雷海军 《电子技术应用》 北大核心 2007年第3期43-45,共3页

一种基于高性能FPGA+DSP核心架构的实时三维图像信息处理系统。介绍了系统硬件结构和数据处理流程,按模块分析了硬件设计和逻辑连接,给出了图像预处理和三维重建算法的硬件实现流程。

关键词 FPGA DSP 三维图像处理 Spartan3 TIGERSHARC

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R-Snake:一种基于边缘与区域信息的图像主动轮廓提取模型 被引量：8

2

作者 孙阳光 蔡超 +1 位作者 周成平 丁明跃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1810-1815,共6页

传统Snake模型存在着对轮廓的初始化敏感,对高噪声图像易陷入局部极小值,以及对具有狭长深度凹陷区域的图像无法获得正确轮廓等问题.本文提出了一种基于边缘与区域信息的主动轮廓模型R-Snake(Region Snake).该模型通过文中设计的图像变... 传统Snake模型存在着对轮廓的初始化敏感,对高噪声图像易陷入局部极小值,以及对具有狭长深度凹陷区域的图像无法获得正确轮廓等问题.本文提出了一种基于边缘与区域信息的主动轮廓模型R-Snake(Region Snake).该模型通过文中设计的图像变换算子,并结合区域积分与曲线积分间转化的Green公式,导出了包含目标图像区域信息的区域力.然后由力平衡方程将该区域信息自然直接地引入到主动轮廓提取模型中,从而实现图像的轮廓提取.由于该模型同时利用了图像的区域信息和梯度信息来引导轮廓曲线的演化,使得本文方法不仅扩大了轮廓初始化的范围,降低了对图像噪声的敏感性,而且还增加了轮廓曲线收敛到真实边界的能力.实验结果表明,本文方法具有很强的适应性和鲁棒性,尤其是对高噪声图像和具有狭长深度凹陷的图像获得了优于传统Snake模型的结果. 展开更多

关键词 R-Snake模型 区域信息 格林公式 轮廓提取

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基于MAP的超声图像分解去噪算法研究 被引量：7

3

作者 李春芳 杨鑫 +1 位作者 张旭明 丁明跃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1291-1298,共8页

超声图像中的斑点噪声,降低图像分辨率和对比度,不利于后续图像处理.本文基于最大后验概率(Maximum A Posteriori,MAP)推导出一种新的超声图像分解算法,将原始超声图像分解为无散斑真实图像和散斑图像.使用六组不同的参数值,对Field II... 超声图像中的斑点噪声,降低图像分辨率和对比度,不利于后续图像处理.本文基于最大后验概率(Maximum A Posteriori,MAP)推导出一种新的超声图像分解算法,将原始超声图像分解为无散斑真实图像和散斑图像.使用六组不同的参数值,对Field II仿真的超声图像进行分解试验,得出算法中比例参数对分解结果的影响规律.用该方法分解三幅人体超声图像,得到的真实图像平滑性好,且能较好的保留细节和边缘.本文提出的分解算法可用于超声图像的去噪,且分解得到的真实图像和散斑图像可用于特征提取、图像分割和图像分类等. 展开更多

关键词 超声图像分解 最大后验概率估计 斑点噪声 全变差去噪

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基于局部Chan-Vese模型的超声颈动脉图像水平集分割方法研究 被引量：3

4

作者 曾雅洁 杨鑫 +3 位作者 徐红卫 刘洋 梁华庚 丁明跃 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第11A期304-308,328,共6页

对超声主颈动脉(Common Carotid Artery,CCA)横向图像中血管的内外膜进行分割,分割结果可用于对斑块大小、厚度和形状的定性估计及定量测量。首先选用局部C-V(Local Chan-Vese,LCV)模型对外膜进行分割,而用C-V模型对内膜进行分割,并引... 对超声主颈动脉(Common Carotid Artery,CCA)横向图像中血管的内外膜进行分割,分割结果可用于对斑块大小、厚度和形状的定性估计及定量测量。首先选用局部C-V(Local Chan-Vese,LCV)模型对外膜进行分割,而用C-V模型对内膜进行分割,并引入内外膜距离限制项来提高内膜分割准确度,同时使用稀疏场方法(Sparse Field Method,SFM)提高水平集算法的效率,最后通过全正交法(Full-Orthogonal Method,FOM)、射线法、相似系数分析法等多种评价方法对分割结果进行分析。实验结果表明,LCV模型可有效地分割颈动脉血管外膜,而C-V模型可有效地分割血管内膜,改进方法提升了程序运行速度并且提高了内外膜的分割精度。 展开更多

关键词 生物医学工程 图像分割 颈动脉超声图像 水平集 局部C-V模型

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基于DSP+FPGA+ASIC的实时红外图像处理系统 被引量：6

5

作者 彭小军 颜露新 +2 位作者 钟胜 张天序 郭畅 《微计算机信息》 北大核心 2007年第23期199-201,共3页

设计了一种高性能实时红外图像处理系统。针对红外探测系统,提出了DSP+FPGA+ASIC的图像处理架构,采用FPGA(EP1S10)实现非均匀性校正等图像预处理,自主研制的ASIC芯片实现图像多级滤波处理,DSP(TMS320C64X)实现红外小目标检测算法,构成... 设计了一种高性能实时红外图像处理系统。针对红外探测系统,提出了DSP+FPGA+ASIC的图像处理架构,采用FPGA(EP1S10)实现非均匀性校正等图像预处理,自主研制的ASIC芯片实现图像多级滤波处理,DSP(TMS320C64X)实现红外小目标检测算法,构成处理能力强、接口可靠稳定的图像处理系统。实验测试表明,该实时红外图像处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标的要求。 展开更多

关键词 实时图像处理系统 小目标检测 ASIC DSP FPGA

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利用模糊形状上下文关系的红外与可见光图像匹配方法 被引量：11

6

作者 曹治国 鄢睿丞 宋喆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1095-1100,共6页

对于同一场景可见光和红外图像提取的灰度特征存在差异导致匹配性能下降的问题,利用了该两个谱段图像仅在形状上模糊相似的特点,提出采用形状上下文思想实现红外与可见光图像之间的匹配方法。具体方法是在提取图像边缘的基础上,用采样... 对于同一场景可见光和红外图像提取的灰度特征存在差异导致匹配性能下降的问题,利用了该两个谱段图像仅在形状上模糊相似的特点,提出采用形状上下文思想实现红外与可见光图像之间的匹配方法。具体方法是在提取图像边缘的基础上,用采样模板获取点特征图像,然后利用提出的不等分坐标空间提取局部形状统计信息的直方图,再以形状上下文特征开支与全局特征匹配开支的加权和作为相似性测度实现匹配。与已有的形状上下文算法相比,此方法减少了25%的特征维数,鲁棒性更好。针对多个红外和可见光图像序列的匹配实验结果显示,此方法与归一化灰度互相关、Hausdorff距离、文献中的形状上下文和SIFT算子等匹配算法相比,其匹配正确率分别平均提高了34.7%、21.2%、7.7%、88.9%,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多谱图像 景象匹配 形状上下文

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一种新型液晶透镜的光学成像特性研究 被引量：6

7

作者 李晖 张新宇 +1 位作者 张天序 沈绪榜 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期428-431,共4页

在前人的单圆孔电极液晶透镜的基础上进行了改进,使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层,得到了通光孔径为2mm、工作电压最低为1.1Vrms的新型液晶透镜.结合几何光学和液晶理论提出了不同于前人解释液晶透镜原理的模型,推导出该液晶透镜的焦距... 在前人的单圆孔电极液晶透镜的基础上进行了改进,使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层,得到了通光孔径为2mm、工作电压最低为1.1Vrms的新型液晶透镜.结合几何光学和液晶理论提出了不同于前人解释液晶透镜原理的模型,推导出该液晶透镜的焦距公式以及相位延迟公式.在1.1～20Vrms电压范围下测试,得到与公式计算值基本一致的该液晶透镜的焦距范围20～480mm.重点研究了该液晶透镜的调制传递函数（MTF）,发现该液晶透镜的光学成像能力与控制电压成正比关系,随着电压的增大该液晶透镜的成像性能逐渐增强. 展开更多

关键词 液晶透镜 自适应光学 调制传递函数(MTF)

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基于时域高通滤波的非均匀性校正算法研究 被引量：4

8

作者 施长城 张天序 +3 位作者 李洁珺 刘慧娜 袁雅婧 周泱 《计算机与数字工程》 2007年第7期1-3,12,共4页

实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是红外探测系统研究中追求的重要目标,对提高红外探测系统的空间分辨率、温度分辨率、探测距离以及辐射量的正确度量具有重要意义。分析基于时域高通滤波的红外焦平面自适应非均匀校正算法的视觉... 实现红外焦平面阵列非均匀性自适应校正是红外探测系统研究中追求的重要目标,对提高红外探测系统的空间分辨率、温度分辨率、探测距离以及辐射量的正确度量具有重要意义。分析基于时域高通滤波的红外焦平面自适应非均匀校正算法的视觉神经机制以及滤波器的幅频特性。通过对实际红外图像的实验,提出正确选取时间常数是影响该校正方法最重要的因素。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 非均匀性 自适应校正算法 时域高通滤波

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海天背景下三维目标红外成像仿真方法研究 被引量：4

9

作者 曾一凡 刘建平 +2 位作者 王元斌 王鹏 田金文 《计算机与数字工程》 2012年第9期99-101,共3页

通过建立的目标三维模型和场景数学模型,利用光线跟踪技术与图像融合算法,实现了海天背景下指定场景信息的目标红外成像仿真。首先,介绍仿真的主要流程,然后对建立三维目标信息、实现光线跟踪算法、目标红外图像与背景红外图像融合三部... 通过建立的目标三维模型和场景数学模型,利用光线跟踪技术与图像融合算法,实现了海天背景下指定场景信息的目标红外成像仿真。首先,介绍仿真的主要流程,然后对建立三维目标信息、实现光线跟踪算法、目标红外图像与背景红外图像融合三部分分别进行了讨论,最后给出了实验生成的海天背景下指定位置的三维目标的仿真红外图像。 展开更多

关键词 红外成像仿真 目标三维模型 光线跟踪 海天背景

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基于量子遗传算法的无人飞行器航迹规划 被引量：16

10

作者 孙阳光 丁明跃 +2 位作者 周成平 傅阳光 蔡超 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期648-654,共7页

基于量子计算和量子理论,提出了一种基于量子遗传算法的无人机航迹规划方法。该方法利用表征量子叠加态的量子比特对航迹进行编码,引入具有量子特性的量子交叉算子和量子门变异调整策略,对航迹规划中代价函数进行优化,引导并实现航迹的... 基于量子计算和量子理论,提出了一种基于量子遗传算法的无人机航迹规划方法。该方法利用表征量子叠加态的量子比特对航迹进行编码,引入具有量子特性的量子交叉算子和量子门变异调整策略,对航迹规划中代价函数进行优化,引导并实现航迹的规划选择。仿真试验结果表明,该方法不仅具有良好的种群多样性,而且还可以有效地提高算法的空间搜索和收敛能力。 展开更多

关键词 量子计算 量子遗传算法 航迹规划 无人飞行器

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考虑时间约束的无人飞行器航迹规划 被引量：8

11

作者 傅阳光 周成平 +3 位作者 王长青 陈昭 李少华 周其忠 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期749-755,共7页

在分析时间误差分配的基础上,本文提出了一种考虑时间约束的航迹规划方法。该方法对传统的航迹结构进行了改进,通过速度调整策略和在代价函数中加入时间约束驱使算法找到使到达目标点时间误差尽可能小的航迹。同时,分别研究了起飞时间误... 在分析时间误差分配的基础上,本文提出了一种考虑时间约束的航迹规划方法。该方法对传统的航迹结构进行了改进,通过速度调整策略和在代价函数中加入时间约束驱使算法找到使到达目标点时间误差尽可能小的航迹。同时,分别研究了起飞时间误差,速度调节能力及飞行速度误差三个因素对到达目标点时间误差的不同影响。 展开更多

关键词 无人飞行器 航迹规划 时间约束 时间误差分配 速度调整

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基于混合量子粒子群优化算法的三维航迹规划 被引量：20

12

作者 傅阳光 周成平 丁明跃 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2657-2664,共8页

针对粒子群优化算法(PSO)存在的早熟收敛问题,通过将种群的繁殖机制引入量子粒子群优化算法(QPSO),提出了一种混合量子粒子群优化算法(HQPSO),将该算法应用于无人飞行器的三维航迹规划。同时,运用统计学方法,通过仿真实验比较了HQPSO算... 针对粒子群优化算法(PSO)存在的早熟收敛问题,通过将种群的繁殖机制引入量子粒子群优化算法(QPSO),提出了一种混合量子粒子群优化算法(HQPSO),将该算法应用于无人飞行器的三维航迹规划。同时,运用统计学方法,通过仿真实验比较了HQPSO算法与QPSO算法以及带动态变化惯性权系数的PSO算法的性能。仿真实验结果表明,HQPSO不但比QPSO和PSO具有更强的全局搜索能力,而且比QPSO和PSO具有更快的收敛速度。 展开更多

关键词 无人飞行器 航迹规划 繁殖机制 混合量子粒子群优化

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电控可变焦128元×128元自适应液晶微透镜阵列 被引量：7

13

作者 李晖 张新宇 +1 位作者 张天序 沈绪榜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2351-2358,共8页

基于已有的单圆孔电极液晶透镜的结构与设计方法,研制了新型的电控可变焦128元×128元液晶微透镜阵列。该面阵液晶微透镜使用氧化铟锡(ITO)玻璃作为上下基板,上电极通过光刻技术和盐酸腐蚀方法得到128元×128元圆孔阵列图案;下... 基于已有的单圆孔电极液晶透镜的结构与设计方法,研制了新型的电控可变焦128元×128元液晶微透镜阵列。该面阵液晶微透镜使用氧化铟锡(ITO)玻璃作为上下基板,上电极通过光刻技术和盐酸腐蚀方法得到128元×128元圆孔阵列图案;下电极为ITO膜。上电极的圆孔阵列排列整齐,每个圆孔的直径为50μm,圆孔之间的间隔为100μm,夹在上下基板之间的液晶层的厚度为20μm。验证了该面阵液晶微透镜的光学特性,结果表明,在0.2~5.0 V(RMS),该面阵液晶微透镜的焦距为50~400μm,焦点的焦斑尺寸在10μm左右,点扩展函数值近似于理论数值。该面阵液晶微透镜的工作电压与焦距成反比,可以成清晰的多重像。 展开更多

关键词 自适应光学 液晶 大面阵微透镜

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基于液晶自适应透镜的设计与制作 被引量：2

14

作者 李晖 张新宇 +1 位作者 张天序 沈绪榜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期877-881,共5页

详细论述了液晶透镜的设计理论,并在前人已有的工作基础之上改进制作工艺,得到新型单圆孔电极的液晶透镜。与现在已有的单圆孔电极液晶透镜制作工艺相比,改进体现在：使用光刻和盐酸腐蚀的方法,刻蚀ITO基板得到了具有直径为2mm的圆孔图... 详细论述了液晶透镜的设计理论,并在前人已有的工作基础之上改进制作工艺,得到新型单圆孔电极的液晶透镜。与现在已有的单圆孔电极液晶透镜制作工艺相比,改进体现在：使用光刻和盐酸腐蚀的方法,刻蚀ITO基板得到了具有直径为2mm的圆孔图案的上电极;使用聚酰亚胺取代玻璃作为绝缘层。新型透镜的特性是,工作电压可以低至1.1Vrms,焦距范围为20~480mm,响应时间可达到亚毫秒量级,而在500~1100nm范围内透过率稳定在80%以上。通过实验进一步表明：该液晶透镜的点扩展函数（PSF）与理论值接近,且焦距与工作电压成反比例关系。 展开更多

关键词 自适应光学 液晶 透镜制作

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一种亮暗小目标自适应检测方法

15

作者 王岳环 周晓玮 张天序 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第11期289-291,共3页

在原始多级滤波检测小目标的方法基础上,改进了多级滤波器的结构,对其差分后的信号同时保留亮暗部分的信息。通过对感兴趣区域进行基于侧抑制的局对比度增强处理,有效地抑制了背景杂波,完整地增强了亮、暗目标,并且对目标边缘增强的定... 在原始多级滤波检测小目标的方法基础上,改进了多级滤波器的结构,对其差分后的信号同时保留亮暗部分的信息。通过对感兴趣区域进行基于侧抑制的局对比度增强处理,有效地抑制了背景杂波,完整地增强了亮、暗目标,并且对目标边缘增强的定位准确,有利于目标特征的计算。实验结果表明,该算法能对亮、暗目标自适应检测,并且具有良好的检测性能。 展开更多

关键词 亮暗小目标 自适应检测 侧抑制 局部对比度 红外

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基于矩的无乘法离散傅立叶变换

16

作者 刘振丙 刘建国 汪国有 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期122-127,共6页

提出了一种无乘法实现离散傅立叶变换(DFT)的新算法:通过模运算和泰勒展开,把DFT的计算转化为离散矩和常系数乘积的形式;然后,通过在二进制系统中进行比特运算和移位运算,把浮点乘积转化为定点的整数加法。离散矩可由全加法实现,因此新... 提出了一种无乘法实现离散傅立叶变换(DFT)的新算法:通过模运算和泰勒展开,把DFT的计算转化为离散矩和常系数乘积的形式;然后,通过在二进制系统中进行比特运算和移位运算,把浮点乘积转化为定点的整数加法。离散矩可由全加法实现,因此新算法只涉及整数加法和移位运算。此外,为该算法设计出脉动阵列VLSI结构,并和现有结构进行了对比分析。分析结果表明新结构不涉及乘法运算,节约了硬件资源,加快了运算速度。该方法也可以推广到其他离散变换的计算。 展开更多

关键词 矩 离散傅立叶变换 无乘法 脉动阵列VLSI

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基于频率综合器应用的隐式双路径滤波器设计

17

作者 付生猛 桑红石 郑兆青 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期139-143,共5页

提出了一种隐式双路径环路滤波器结构。该结构克服了传统双路径滤波器需要两个电荷泵的缺点。通过对传统双路径滤波器的积分支路的改进,使积分支路的可适用频率范围展宽,而低频输出噪声减小。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现;采用Hsp... 提出了一种隐式双路径环路滤波器结构。该结构克服了传统双路径滤波器需要两个电荷泵的缺点。通过对传统双路径滤波器的积分支路的改进,使积分支路的可适用频率范围展宽,而低频输出噪声减小。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现;采用Hspice,对滤波器的传输函数和噪声特性进行仿真。仿真结果证明,文中提出的方法是十分有效的。 展开更多

关键词 双路径滤波器 电容值扩展 频率综合器

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基于SAS的分层航迹规划方法

18

作者 邵帅 周成平 +1 位作者 刘新 陈昭 《四川兵工学报》 CAS 2010年第11期95-98,共4页

为了提高SAS(sparse a* search)算法在航迹规划问题中对不同环境的适应能力,实现规划环境中禁飞区的快速避让、匹配区的快速查找,对SAS算法进行改进,提出了分层SAS的快速规划方法。分层SAS规划方法主要包括:粗SAS规划和精SAS规划,对不... 为了提高SAS(sparse a* search)算法在航迹规划问题中对不同环境的适应能力,实现规划环境中禁飞区的快速避让、匹配区的快速查找,对SAS算法进行改进,提出了分层SAS的快速规划方法。分层SAS规划方法主要包括:粗SAS规划和精SAS规划,对不同性质的约束条件分粗、精2阶段进行处理。该方法将复杂的航迹规划问题分成相对简单的子问题,提高了对不同环境的适应能力,同时每个子问题的针对性较强,因此每一层规划速度较快。仿真实验表明,对不同复杂程度的环境,该方法有更好的适应能力。 展开更多

关键词 航迹规划 稀疏A＊算法 分层稀疏A＊算法

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基于超声体模的颈动脉血流介导血管扩张斑块高度测量方法比较 被引量：4

19

作者 蔡文娟 杨鑫 +5 位作者 徐红卫 刘洋 梁华庚 何楚楚 林园 丁明跃 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期438-446,共9页

通过设计实验对超声体模的血管扩张功能(FMD)斑块高度进行了测量,对各种测量方法做出了定性与定量分析和比较,从而确定最佳的评估方法及软件,以用于颈动脉粥样硬化临床早期诊断和治疗。以颈动脉超声体模的实际尺寸作为金标准,对FMD斑块... 通过设计实验对超声体模的血管扩张功能(FMD)斑块高度进行了测量,对各种测量方法做出了定性与定量分析和比较,从而确定最佳的评估方法及软件,以用于颈动脉粥样硬化临床早期诊断和治疗。以颈动脉超声体模的实际尺寸作为金标准,对FMD斑块高度进行了测量,利用超声诊断仪专用软件和自行开发的分割软件,分别使用3种不同的测量方法:横向直接测量、横向间接测量和纵向直接测量,获取斑块的高度,并进行了比较和分析。结果表明,在横向间接测量方法中,超声诊断仪专用软件比自行开发的分割软件更为准确;而在横向直接测量和纵向直接测量中,自行开发的分割软件比超声诊断仪专用软件更为准确。自行开发的分割软件与超声诊断仪专用软件的测量结果在统计学上存在显著性差异(P<0.05),但两者相差的绝对值并不大(对应0.30、0.45、0.60 cm等3种斑块高度,小于0.02 cm)。总体来说,超声诊断仪专用软件和自行开发的分割软件测量结果都接近于金标准,但自行开发的分割软件的精确性优于超声诊断仪专用软件。 展开更多

关键词 动脉粥样硬化 血管扩张功能 超声体模 软件比较 评估

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景象匹配算法在多DSP系统中的并行实现 被引量：1

20

作者 王皎 张天序 +1 位作者 颜露新 杨卫东 《微计算机信息》 北大核心 2007年第17期151-153,共3页

灰度互相关匹配是一种有效的景象匹配算法,其具有适应性强和匹配精度高的特点。但互相关匹配的计算量很大,在实时性要求很高的精确末制导中,匹配速度往往很难满足要求。基于空间并行方法实现了互相关匹配算法的并行处理,通过不同数量处... 灰度互相关匹配是一种有效的景象匹配算法,其具有适应性强和匹配精度高的特点。但互相关匹配的计算量很大,在实时性要求很高的精确末制导中,匹配速度往往很难满足要求。基于空间并行方法实现了互相关匹配算法的并行处理,通过不同数量处理器的并行处理实验,结果表明:空间并行方法具有很高的加速比和并行效率,是一种适合互相关匹配算法的有效的并行处理方法。当图像尺寸增大计算量增加时,可以采取增加处理器提高系统处理能力的办法使算法依然满足实时性要求。 展开更多

关键词 景象匹配 灰度互相关 并行处理 DSP

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