第3卷第4期 智能系统学报 Vol 3 Ng 4 2008年8月 CAA I Transactions on Intelligent Systems Aug 2008 一种基于对数极坐标变换的快速目标 识别算法 严江江，丁明跃，周成平 (华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室，湖北武汉430074) 摘要：在目标识别的过程中，观察目标图像相对于基准目标图像会存在尺度、方向和位置的变化，使得识别速度和 准确率降低.针对这一问题，提出了一种快速对数极坐标变换算法，加快了从笛卡儿坐标转换到对数极坐标的过程。 通过采用双轴投影相似度分析算法对目标图像进行匹配，进一步加快了识别速度，同时保证了匹配的可靠性.理论 分析和试验结果表明，该算法在计算效率和目标识别正确率方面具有较好的性能 关键词：对数极坐标变换；目标识别；图像匹配，快速变换 中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：16734785(2008)04037007 A fast target recogn ition a lgorithm based on LPT YAN Jiang-jiang,D ING M ing-yue,ZHOU Cheng p ing (State Education Comm ission Key Lab for mage Processing and Intelligent Control,Huazhong University of Science and Technolgy, W uhan 430074,China) Abstract:In the course of target recognition,recognition peed and accuracy decreases if the scale,orientation and position of the target mage changes with respect to the reference mage This paper presents a fast lg polar trans- fomation (LPT)algorithm,which speeds up processing fiom Cartesian coordinates to log polar coordinates as well as speeding up mage matching by using a dual-axis pojection algorithm.The new algorithm greatly accelerates tar get recognition and ensures the reliability ofmatches Theoretical analysis and experments showed that thismethod has better perfomance in both recognition speed and accuracy Keywords:bgpolar transfomation;target recognition;mage matching fast transfomation 在图像处理领域，目标识别是一项极其重要的 transfomation,LPT)可以解决这个问题.对数极坐标 研究内容，其应用包括机器视觉、成像制导和文字识 变换源于人类视觉中视网膜皮层映射关系的研 别等.一般的目标识别过程是计算观察图像与基准 究]，人们将其广泛应用于目标识别、目标跟踪、 图像的相似度，这种方法称之为模板匹配”通常 运动检测、脸部检测等领域3)笛卡儿坐标系下目 情况下目标图像相对于基准目标图像会发生尺度、 标的尺度和旋转变化映射到对数极坐标系，表现为 方向、位置的变化，通过对数极坐标变换(log-polar 目标区域的水平和垂直方向的平移，而目标的轮廓 收稿日期：2007-12-19 区域保持不变.利用这种特性可以对目标进行匹配 基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(60135020FF030405). 通信作者：严江江.Email yisaltriver@yahoo com.cn 和识别， 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 3卷第 4期 智 能 系 统 学 报 Vol. 3 №. 4 2008年 8月 CAA I Transactions on Intelligent System s Aug. 2008 一种基于对数极坐标变换的快速目标 识别算法 严江江 ,丁明跃 ,周成平 (华中科技大学 图像信息处理与智能控制教育部重点实验室 ,湖北 武汉 430074) 摘 要 :在目标识别的过程中 ,观察目标图像相对于基准目标图像会存在尺度、方向和位置的变化 ,使得识别速度和 准确率降低. 针对这一问题 ,提出了一种快速对数极坐标变换算法 ,加快了从笛卡儿坐标转换到对数极坐标的过程. 通过采用双轴投影相似度分析算法对目标图像进行匹配 ,进一步加快了识别速度 ,同时保证了匹配的可靠性. 理论 分析和试验结果表明 ,该算法在计算效率和目标识别正确率方面具有较好的性能. 关键词 :对数极坐标变换 ;目标识别 ;图像匹配 ;快速变换 中图分类号 : TP391. 4 文献标识码 : A 文章编号 : 167324785 (2008) 0420370207 A fast target recogn ition algor ithm based on LPT YAN Jiang2jiang, D INGM ing2yue, ZHOU Cheng2p ing ( State Education Comm ission Key Lab for Image Processing and Intelligent Control, Huazhong University of Science and Technology, W uhan 430074, China) Abstract: In the course of target recognition, recognition speed and accuracy decreases if the scale, orientation and position of the target image changes with respect to the reference image. This paper p resents a fast log2polar trans2 formation (LPT) algorithm, which speeds up p rocessing from Cartesian coordinates to log2polar coordinates as well as speeding up image matching by using a dual2axis p rojection algorithm. The new algorithm greatly accelerates tar2 get recognition and ensures the reliability of matches. Theoretical analysis and experiments showed that thismethod has better performance in both recognition speed and accuracy. Keywords: log2polar transformation; target recognition; image matching; fast transformation 收稿日期 : 2007212219. 基金项目 :国家自然科学基金重点资助项目 (60135020FF030405). 通信作者 :严江江. E2mail: yjsaltriver@yahoo. com. cn. 在图像处理领域 ,目标识别是一项极其重要的 研究内容 ,其应用包括机器视觉、成像制导和文字识 别等. 一般的目标识别过程是计算观察图像与基准 图像的相似度 ,这种方法称之为“模板匹配 ”. 通常 情况下目标图像相对于基准目标图像会发生尺度、 方向、位置的变化 ,通过对数极坐标变换 ( log2polar transformation,LPT)可以解决这个问题. 对数极坐标 变换源于人类视觉中视网膜皮层映射关系的研 究 [ 122 ] ,人们将其广泛应用于目标识别、目标跟踪、 运动检测、脸部检测等领域 [ 325 ] . 笛卡儿坐标系下目 标的尺度和旋转变化映射到对数极坐标系 ,表现为 目标区域的水平和垂直方向的平移 ,而目标的轮廓 区域保持不变. 利用这种特性可以对目标进行匹配 和识别