第十章模板匹配与模式识别技术精选PPT.ppt
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1、第十章模板匹配与模式识别技术第1页,此课件共16页哦一.模式识别的基本定义 模式(pattern)-存在于时间,空间中可观察 的事物,具有时间或空间分布的信息。模式识别(Pattern Recognition)-用计算机实现 人对各种事物或现象的分析,描述,判断,识别。第2页,此课件共16页哦模式识别的基本定义模式识别的基本定义 模式模式(pattern)(pattern)-存在于时间,空间中可观察的存在于时间,空间中可观察的事物,具有时间或空间分布的信息。事物,具有时间或空间分布的信息。n广义地说,存在于时间和空间中可观察的物体,广义地说,存在于时间和空间中可观察的物体,如果我们可以区别它们
2、是否相同或是否相似,都如果我们可以区别它们是否相同或是否相似,都可以称之为模式。可以称之为模式。n模式所指的不是事物本身,而是从事物获得的模式所指的不是事物本身,而是从事物获得的信息,因此,模式往往表现为具有时间和空间分信息,因此,模式往往表现为具有时间和空间分布的信息。布的信息。第十章第十章 模板匹配与模式识别技术模板匹配与模式识别技术 第3页,此课件共16页哦n模式的直观特性模式的直观特性:n可观察性可观察性n可区分性可区分性n相似性相似性第十章第十章 模板匹配与模式识别技术模板匹配与模式识别技术 第4页,此课件共16页哦模式识别模式识别(Pattern Recognition)(Patt
3、ern Recognition)-用计算机实现用计算机实现人对各种事物或现象的分析人对各种事物或现象的分析,描述描述,判断判断,识别。识别。n周围物体的认知:桌子、椅子周围物体的认知:桌子、椅子n人的识别:张三、李四人的识别:张三、李四n声音的辨别:汽车、火车,人语、鸟鸣声音的辨别:汽车、火车,人语、鸟鸣n气味的分辩:炸带鱼、红烧肉气味的分辩:炸带鱼、红烧肉n人和动物的模式识别能力是极其平常的,但对计算机来人和动物的模式识别能力是极其平常的,但对计算机来说却是非常困难的。说却是非常困难的。第十章第十章 模板匹配与模式识别技术模板匹配与模式识别技术 第5页,此课件共16页哦10.1 10.1 模
4、板匹配模板匹配n模板匹配是一种最原始、最基本的模式识别方法。研究某一模板匹配是一种最原始、最基本的模式识别方法。研究某一特定对象物的图案位于图像的什么地方,进而识别对象物,特定对象物的图案位于图像的什么地方,进而识别对象物,这就是一个匹配的问题。这就是一个匹配的问题。n模板匹配定义:模板匹配定义:当对象物的图案以图像的形式表现时,根据该图案与一幅图当对象物的图案以图像的形式表现时,根据该图案与一幅图像的各部分的相似度判断其是否存在,并求得对象物在图像像的各部分的相似度判断其是否存在,并求得对象物在图像中位置的操作叫做模板匹配。中位置的操作叫做模板匹配。n模板匹配的用途:模板匹配的用途:(1)(
5、1)在几何变换中,检测变换的对应点;在几何变换中,检测变换的对应点;(2)(2)多光谱或多时相图像间的几何配准(图像配准多光谱或多时相图像间的几何配准(图像配准);(3)(3)在立体影像分析中提取左右影像间的对应关系;在立体影像分析中提取左右影像间的对应关系;(4)(4)运动物体的跟踪;运动物体的跟踪;(5)(5)图像中对象物位置的检测等。图像中对象物位置的检测等。第6页,此课件共16页哦n一,模板匹配方法模板匹配方法 1 1,基本思想:,基本思想:设检测对象的模板为设检测对象的模板为t(xt(x,y)y),令其中心与图,令其中心与图像像f(xf(x,y)y)中的一点中的一点(i(i,j)j)
6、重合,检测重合,检测t(xt(x,y)y)和图和图像重合部分之间的相似度,对图像中所有的点像重合部分之间的相似度,对图像中所有的点都进行这样的操作,根据相似度为最大或者超都进行这样的操作,根据相似度为最大或者超过某一阈值来确定对象物是否存在,并求得对过某一阈值来确定对象物是否存在,并求得对象物所在的位置。象物所在的位置。2 2,匹配尺度:,匹配尺度:10.1 10.1 模板匹配模板匹配非相似度:非相似度:S-t(xS-t(x,y)y)的定义域的定义域 值越小,匹配程度越好值越小,匹配程度越好第7页,此课件共16页哦n相似度:该值越大,表示匹配程度好。相似度:该值越大,表示匹配程度好。-t(x,
7、y)在S内的均值-f(x+u,y+v)在S内的均值 10.1 10.1 模板匹配模板匹配第8页,此课件共16页哦n二,二,模板匹配方法的改进模板匹配方法的改进 1 1,高速模板匹配法,高速模板匹配法 1 1)序贯相似性检测法)序贯相似性检测法SSDASSDA法:法:(Sequential Similiarity DetectionAlgorithm)(Sequential Similiarity DetectionAlgorithm)SSDASSDA法法用用下下式式计计算算图图像像f(xf(x,y)y)在在点点(u(u,v)v)的的非非相相似似度度m(u,v)m(u,v)作作为为匹匹配配尺尺度
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