一种新的综合鉴别滤波光学模式识别技术
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始公式 （） １ 的修 正算法很多． 我们采用非线性迭代算法求解所需的 Ｓ Ｆ滤波器 ． Ｄ 对 于 多类 目标 的 畸变 不变 识 别 ， 靠单 个 滤 波器 实 现 比较 困 难 ， 以设 计 和 使 用 多个 Ｓ 可 ＤＦ滤 波 器 组 合 完 成 分 类识别 ． 若每个滤波器有 Ｍ 级输出 ， 个滤波器的输 出就有 ＭＫ种组合结果 ， Ｋ 可以实现对 Ｌ＝ＭＫ类物体的畸变
数 （ＤＦ 方法 及 由此 而 衍 生 的许 多改 进方 法 ． 些方 法 显著 地 提 高 了畸 变不 变光 学模 式 识 别 的能 力 ． 最 新 的实 Ｓ ） 这 在 时 畸变 不 变 ＯＰ 系统 中 ，Ｄ Ｒ Ｓ Ｆ滤 波 器采 用 数字 方 法设 计 ， 并通 过 实 时 可 刷新 的空 间光 变 调 器 （Ｌ ） 成 频 域 的 ＳＭ 完
有更 多 的误 识别 ．
为了提高光学模式识别的可靠性 ， 我们在原有光电混合处理 、 光学模式识别技术的基础上 ， 提出了一种在空 域执行 的综合鉴别滤波 （Ｄ ） Ｓ Ｆ 技术． Ｓ Ｆ的设计思想与人 工神经 网络 的学 习算法及聚类 编码 原理相结合 ， 将 Ｄ 设 计 了一种在空域执行 的综合鉴别滤波器 ， 可快速和可靠地进行 目标分类识别 ． 该滤波器 的存储和滤波过程均采用 数 字 化方 法 实现 ， 仅 动态 范 围 大 ， 可 在空 域 果 ．
景 中的三维 目标进行 实时、 畸变不变ｉ ￣ ． Ｒ ＇ 通过综合鉴别滤波的数值模拟和 实时、 变不 变相关识 １ 畸 别 的硬 件 光 学执 行 实验 显 示 ： 该滤 波技 术 可显 著提 高光 学模 式 识 别 系统 的识 别 效率 ， 强 系统抗 强 增
背景 噪 声 干扰 的 能 力 ， 而 改善 系统 的识 别性 能 ． 从 关 键 词 ： 变 不 变 ； 合鉴 别 滤 波 器 ； 学模 式 识 别 ； 电混合 处 理 ； 间光 变调 器 畸 综 光 光 空
中图 分 类号 ： ２ １ ＴＮ ０ 文献 标 识码 ： Ａ
光学模式识别（ Ｐ 技术因其 自动化和智 能化 的特点 ， Ｏ Ｒ） 广泛适用 于军事 、 工业 、 物 、 生 医学 和人工智能等领 域． 该技术具有高速并行性 、 功耗低 、 重量轻等优点 ， 是实现 自动 目 标识别的最佳途径之一 ． 目标 的 畸变 不 变实 时 识别 问题 ， 一直 是 国 内外光 工 程及 科 学界 研 究 的热 点 ． 目前 最 权 威 的成 果 是综 合 鉴别 函
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２０ ０ ２年 ８月
第３ ９卷 第 ４期
四 川大学学报 （ 自然 科 学版 ） Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉ ｕｎＵｎｖｍｔ Ｎａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ｏ ｃ ａ ｉｅ ｉ Ｓｈ ｙ（ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ ｉｏ ） ｅ Ｅ ｉ
光学执行 …． 其中 ， 至今最权威 的 Ｓ Ｆ滤波器的实时实现方法为最小欧 氏距离最佳滤波 （ Ｄ Ｆ 方法［＿ 了 Ｄ ＭＥ Ｏ ） ２． 为 在频域实现 Ｏ Ｒ系统对被识别物体与参考滤波器可实时刷新 的光学相关 ， Ｐ 必须将所设计 的数字参考 目标滤波器 数据转换为在实际的 Ｓ Ｍ 器件上能实现的复值振幅与位相谱 ． 由于任何实际的 Ｓ Ｍ 均不 能实现全复平面的 Ｌ 但 Ｌ 振幅与位相调制 ， 因而在这 一转换过程 中， 将不可避免地会 带来映射误差 ， 而产 生误识别 ． 从 即使 采用 Ｖ ｎ ｅ ａｄ卜 Ｌ ｇ 滤 波器 ， ｕｔ 这种 误 差也 是 不可 避 免 的 ． 别是 在 背 景 噪声 干 扰 较 强 、 特 目标 的畸 变 形 态 较 多 的情 况 下 ， Ｒ 系统 ＯＰ
收 稿 日期 ：０ １ １ — ４ ２０ —２０ 作者 简 介 ： 宏 刚 （９ ５一）男 ，９ ９ 硕 士 研 究 生 魏 １７ ， １９ 级
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第 ４期
魏 宏 刚等 ： 种新 的 综合 鉴 别 滤波 光 学模 式识 别技 术 一
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象 的期 望输 出 Ｕ＝［ １ ２ “ 丁为 Ｎ ×１的 向量 ． “ “ … Ｎ］ ｈ即为所 要 求 的 ｄ×１的滤 波器 向量 ． 有关 ｈ 的求解 算 法及 原
１ １ 空域 执行 的 Ｓ Ｆ构 成 ． Ｄ
综合鉴别滤波器（ Ｄ ） 目的是将待识别 目 的多个 畸变形态综合进入 １ ｓ Ｆ的 标 个滤波器 ， 使用单个 滤波器 实现 对 目标 的畸 变不 变 识别 ． 始 的原理 公式 原
ＸＴ ｈ＝
（） １
这里训练图象集 ｘ：［ １ ２ ｚ ］ ｄ×Ｎ 的矩阵 ，， ｚ … Ｎ 为 ｚ ， 为训练集 中图象 的个数 ， 、 ｄ为每个 图象的像素数 ． 训练图
（． １ 四川大学 光电系 ， 都 ６ ０ ６ ；２ 西南技术 物理研究所 ， 成 １０ ４ ． 成都 ６０ ４ ） １ ０ １
摘 要 ： 计 了一种 可 在 空域 执 行 的综合 鉴 别 滤 波 器 （ Ｄ ， 将 其 应 用 于 光 电 混合 处 理 、 学模 式 设 Ｓ Ｆ） 并 光 识别 系统 中 ， 用频域 执 行 的 Ｓ 采 ＤＦ光 学 滤 波和 空域 执 行 的 Ｓ Ｆ数 字 滤 波相 结 合 的 方 法 ， 输 入 场 Ｄ 对
我 们 在 ＯＰ Ｒ系 统 中 ， 采用 频 域 执行 的 Ｓ ＤＦ光 学滤 波 和 空 域执 行 的 Ｓ Ｆ数字 滤 波 相结 合 进 行 实 时 畸变 不 变 Ｄ 模式 识 别 的 技术 ， 善 了 ＯＰ 改 Ｒ系统 畸 变不 变 的识 别 性 能 ．
１ 空域 执行 的 Ｓ ＤＦ合成算 法及 系统 原理
Ａｕ ．２ ０ ｇ ０２ Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ４ １３ ．
文 章 编 号 ：４ ０６ ５ （０ ２ ０ —６ ００ ０ ９ —７ ６ ２ ０ ）４０ ８ —４
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种 新 的 综 合 鉴 别 滤 波 光 学 模 式 识 别 技 术
魏 宏 刚 ， 竹 毅２ 王 ，洪 汝桐 ２ ，陈 祯培
