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应用光电混合相关器对复杂背景下的目标进行探测是目标探测领域的前沿技术。光电混合相关器将光学系统的高速、并行性和电子系统的可控、可编程性相结合,具有识别速度快、定位精度高等优点。光电混合相关器主要包括两种形式,即联合变换相关器和Vander Lugt相关器。目标和模板在联合变换相关器上的识别结果是一对相关峰输出,这对相关峰的相对位置代表目标及模板的相对位置,因此通过确定相关峰的位置,可以确定目标的位置。目标在Vander Lugt相关器上的识别结果是一个相关峰输出,由相关峰的位置可以确定目标位置。 光学相关器是基于相关匹配原理进行目标识别的,只有当目标和预先设定的模板完全一致时才会有相关峰输出。如果目标相对模板产生畸变(比例畸变或旋转畸变),相关峰会迅速减弱导致目标无法识别定位。 本论文从综合鉴别函数入手,深入研究了畸变目标在光学相关器上的识别技术。首先通过优化已有的最大平均相关高度滤波器在Vander Lugt相关器上实现了比例不变识别或旋转不变识别。 而后提出将小波带通滤波器和最大平均相关高度算法相结合,设计了墨西哥帽-最大平均相关高度滤波器,扩大了单个滤波器在Vander Lugt相关器上的比例畸变容差或旋转畸变容差。 然后提出将Sobel边缘检测器和最大平均相关高度算法相结合,改进了最大平均相关高度滤波器的性能,进一步扩大了单个滤波器在Vander Lugt相关器上的比例畸变容差或旋转畸变容差。并且结合Sobel边缘检测器设计了最大平均相关高度参考模板,在联合变换相关器上实现了比例不变识别或旋转不变识别。 最后提出将高斯频域低通滤波器和最大平均相关高度算法相结合,设计了高斯-最大平均相关高度滤波器,使用单个滤波器在Vander Lugt相关器上实现了混合畸变目标的识别(目标相对模板同时存在比例畸变和旋转畸变)。 本论文对所设计的滤波器进行了计算机仿真实验,对所设计的最大平均相关高度参考模板进行了光学识别实验。实验结果表明,优化后的最大平均相关高度滤波器在Vander Lugt相关器上的比例畸变容差为0.76~1.36倍,旋转畸变容差为-15~20度;所设计的墨西哥帽-最大平均相关高度滤波器在Vander Lugt相关器上的比例畸变容差为0.79~1.46倍,旋转畸变容差为-35~35度;通过Sobel边缘检测器改进的最大平均相关高度滤波器在Vander Lugt相关器上的比例畸变容差为0.76~1.56倍,旋转畸变容差范围为80度,而最大平均相关高度参考模板在联合变换相关器上的比例畸变容差为0.93~1.21倍,旋转畸变容差范围为20度;所设计的高斯-最大平均相关高度滤波器在Vander Lugt相关器上能够实现混合畸变目标识别,所得畸变容差为旋转-8~24度,比例缩放0.92~1.16倍。