检索结果-内蒙古大学图书馆

纳米技术与精密工程 2010年第4期8卷 374-379页

作者：王道档杨甬英陈琛刘东卓永模浙江大学现代光学仪器国家重点实验室杭州310027

提出了一种压电微位移器的微位移测量方法,即通过模板匹配算法测量Twyman-Green干涉系统中对应干涉条纹的移动量,进而实现对应位移量的高精度测量.为确保测量结果的可靠性,同时利用匹配模板的归一化转动惯量特征对测量结果进行实时验证... 详细信息

提出了一种压电微位移器的微位移测量方法,即通过模板匹配算法测量Twyman-Green干涉系统中对应干涉条纹的移动量,进而实现对应位移量的高精度测量.为确保测量结果的可靠性,同时利用匹配模板的归一化转动惯量特征对测量结果进行实时验证.应用该测量方法对自制的压电微位移器的电压位移特性曲线进行了实测,并详细分析了模板大小的选取对于测量结果的影响,实验中的归一化转动惯量相对误差均小于5%,且模板匹配互相关系数大于0.97;同时运用一高精度纳米微位移平台对测量方法的可行性进行了实验验证,测量精度达到了λ/50.实验结果表明,运用本方法测量压电微位移,具有较好的噪声抑制能力和可靠性,可实现纳米量级的测量精度.

关键词：微位移测量模板匹配算法泰曼-格林干涉系统归一化转动惯量测量精度

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模板匹配算法研究及其工业应用

模板匹配算法研究及其工业应用

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作者：张贻鹏湖南科技大学

学位级别：硕士

模板匹配方法是机器视觉领域的重要研究内容之一,广泛应用于医学图像分析、监控目标检测、工业制造、遥感信息处理等众多行业,是实现智能制造和人工智能的一项必不可少的技术。为实现模板匹配算法在不同工业场景中的应用,本文进行如下... 详细信息

模板匹配方法是机器视觉领域的重要研究内容之一,广泛应用于医学图像分析、监控目标检测、工业制造、遥感信息处理等众多行业,是实现智能制造和人工智能的一项必不可少的技术。为实现模板匹配算法在不同工业场景中的应用,本文进行如下相关研究。首先,为实现目标产品角度不确定条件下的模板匹配,本文提出了一种基于改进连续环投影变换的模板匹配方法。该方法以连续环投影变换为特征映射方法,结合局部梯度极值的灰度特征提取方法得到具备旋转不变性的特征向量,并基于该向量完成模板匹配。经实验证明,该方法在目标产品旋转条件下具备较高的匹配率。然后,为应对目标产品存在缺陷或遮挡等情况,本文根据局部匹配理论提出一种基于等距有效点的模板匹配方法。该方法通过网格处理将图像切割图像块,并根据图像块的相似度来确定等距有效点,再通过计算其综合相似度来得到待测图像与模板的真实匹配度。实验结果表明该算法能够实现目标产品在局部遮挡、图像形变、高斯噪音等干扰条件下的匹配。其次,为满足工业应用的实时化要求,本文提出了一种基于盒滤波技术的有界偏相关算法。该算法以归一化互相关算法为基础,通过设定算法上边界和消除条件来减少算法的计算复杂度,并基于图像行分区处理来实现算法的分区计算,以达到快速匹配的目的,最后将该快速匹配算法作为相似度计算方法应用至前面提出的模板匹配方法中。经实验验证,该快速匹配方法大大提升了算法的匹配效率。最后,本文以基于模板匹配方法的视觉系统为例,根据实际项目需求和应用场景要求,将本文提出的模板匹配方法应用到合适的视觉检测系统中,并对基于模板匹配算法的视觉系统进行实验分析。经视觉系统测试,本文提出的模板匹配算法能够满足相应的工业要求。

关键词：模板匹配算法旋转不变性局部匹配快速匹配方法视觉系统

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一种新的模板匹配算法及其在三维形貌测量中的应用

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计量学报 2002年第2期23卷 90-93页

作者：康新何小元冯毅东南大学工程力学系南京210096

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段 ,但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本文提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法。该算法可以有效地解决这一问题 ,同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的... 详细信息

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段 ,但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本文提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法。该算法可以有效地解决这一问题 ,同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的拼接技术。文中给出了算法的详细描述及实例计算 ,计算结果证明了该算法的正确性。

关键词：模板匹配算法相关函数三维形貌测量投影光栅法光学测量阴影

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基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

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现代电子技术 2024年第2期47卷 1-6页

作者：庞勋姚镭上海大学微电子学院上海200444

针对多通道神经元动作电位(AP)信号采集硬件系统中,前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题,设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法,并引入信... 详细信息

针对多通道神经元动作电位(AP)信号采集硬件系统中,前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题,设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法,并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗,芯片整体采用三级流水线结构,各个模块间插入门控时钟,同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC 180 nm数字工艺下,裸片面积为0.98 mm^(2),配置模板信息时功耗为701μW,完全工作时功耗为8.07 mW,且采用QFN48封装形式。测试结果表明,所设计的AP信号检测IC具有较好的抗噪性能,可用于信噪比较低的环境来降低信号传输带宽,即使在-10 dB信噪比环境下,评价模型综合性能的F1-Score仍可达到94.65%。

关键词：动作电位检测 IC设计模板匹配算法信号归一化抗噪性能检测芯片测试

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基于模板匹配算法高速运动分析系统设计与实现

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计算机应用与软件 2004年第7期21卷 52-53页

作者：马云龙夏炯贤吴永明同济大学计算机科学与工程系上海200092

本文提出了一种改进的模板匹配算法的高速运动物体分析方法 ,并构建了相应的分析架构。通过对高速车辆碰撞试验的结果分析 ,可以看出本算法在点跟踪处理中 ,在精度和容错性方面都能够得到比较满意的结果。

关键词：图像分析计算机视觉模板匹配算法运动分析系统系统设计

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基于平移旋转尺度变化图像的模板匹配算法研究

基于平移旋转尺度变化图像的模板匹配算法研究

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作者：廖金麒湖南大学

学位级别：硕士

模板匹配算法是图像配准的一种方式。该算法根据给定的参考模板,在场景图像中寻找目标。在医学图像分析、遥感信息处理、工业制造等众多领域均有广泛的应用,已成为工业自动化发展中一项必不可少的技术。本文针对模板匹配算法进行研究,... 详细信息

模板匹配算法是图像配准的一种方式。该算法根据给定的参考模板,在场景图像中寻找目标。在医学图像分析、遥感信息处理、工业制造等众多领域均有广泛的应用,已成为工业自动化发展中一项必不可少的技术。本文针对模板匹配算法进行研究,研究场景目标分别出现平移、旋转、尺度或以上三种情况叠加变化时的算法解决方案。本文首先分析了基于归一化积相关的有界偏相关的平移不变性模板匹配算法。通过实验验证了有界偏相关算法的初始化性能参数对算法匹配效率的影响,确定了初始化性能参数的选择策略,验证了该算法的抗光照性。其次,在此基础上提出了两阶段双校核有界偏相关的平移不变性模板匹配算法,该算法引入粗精两阶段搜索策略以及动态采样技术,解决了基本有界偏相关算法匹配效率低下的问题,实现了实时性模板匹配。其次,提出了基于有界偏相关的圆投影技术的旋转不变性模板匹配算法。该算法通过频率域的方式替代查表法进行圆投影特征的提取,提高了特征提取的效率,从而实现了抗任意旋转角度的旋转不变性模板匹配算法。实验测试表明该算法在一定范围内具备抗噪声、抗亮度和对比度变动的能力,匹配效率是矩不变性算法的1.5～3倍。然后提出了基于SIFT特征的旋转尺度不变性模板匹配算法,使用阈值法和RANSAC算法相结合的筛选方法来筛选正确的匹配点对,从而实现更准确的匹配。实验结果表明,该算法匹配的位置误差在1.5个像素以内,匹配的角度误差在2度以内,尺度误差在0.01以内。该算法不仅能够抗旋转变化、抗尺度变化,而且对噪声以及光照也保持一定的抗干扰性。最后,将TDBPCcs算法应用于圆形光学透镜的自动摆盘,匹配的位置误差在1个像素以内,定位误差在0.03mm以内,通过圆形光学透镜自动摆盘的视觉应用来证明本文所提算法的实用性。

关键词：模板匹配算法平移不变性旋转不变性尺度不变性

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高性能模板匹配算法设计

高性能模板匹配算法设计

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作者：陆高勇南京大学

学位级别：硕士

当下中国正处在从制造大国到制造强国的转型期，越来越多的制造商开始选择机器视觉让生产更加智能化，作为机器视觉控制中心的视觉软件往往决定了整套设备的性能，而高性能的模板匹配技术作为视觉软件的重要组成部分，其地位变得尤为重... 详细信息

当下中国正处在从制造大国到制造强国的转型期，越来越多的制造商开始选择机器视觉让生产更加智能化，作为机器视觉控制中心的视觉软件往往决定了整套设备的性能，而高性能的模板匹配技术作为视觉软件的重要组成部分，其地位变得尤为重要。它广泛应用于计数、识别、动态抓取、精确测量、缺陷检测等场景，但工业流水线对时间与精度的特殊性要求导致国内鲜有能投入实际生产匹配程序。因此，为促进我国智能制造技术的发展，构建具有自主知识产权的匹配算法意义重大。　　传统算法已不能满足工业场景高速高精度的要求，针对这一问题，在大量调研当前主流算法后，本文提出了一种基于图像轮廓匹配的改进算法，其具有高速、亚像素级精度、稳健性强等特点。实验结果表明，在处理速度上，本算法远超AKAZE算法，与以匹配速度著称的ORB算法持平。在配准精度上，领先同类算法，其能将误差控制在0.25像素和0.1°以内。在稳健性上，具有良好的抗光照变化能力与抗噪声能力。综上，本文所提算法性能优越，满足自动化生产线的需求。　　本文的工作主要体现以下几点:　　构建了探针描述子来描述图像特征，并创新性地借助高斯图像金字塔对探针进行稳定性排序，大幅降低了匹配的运算量。　　设计了高鲁棒性的相似度评价函数，并结合点抽样策略与启发式算法，实现了目标的快速定位。　　提出了亚像素位置的梯度计算方法，更加精准地拟合亚像素位置的梯度，解决了传统算法配准精度低的问题。　　提出了四种加速策略来优化算法，从指令优化、线程并行、异构计算等角度全面提升算法的性能，有效解决了模板匹配效率低的问题。

关键词：模板匹配算法高斯金字塔亚像素精度并行优化异构计算机器视觉

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面向飞腾DSP的模板匹配算法的实现与优化

面向飞腾DSP的模板匹配算法的实现与优化

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作者：胡江涛郑州大学

学位级别：硕士

飞腾FT-M6678(以下简称M6678)DSP是一款完全自主知识产权的多核高性能DSP。M6678采用了将指令和数据分开存储的哈佛体系结构和新型的Key Stone多核架构。图像模板匹配算法在计算机视觉、目标检测与跟踪、视频压缩以及视频监控等领域发... 详细信息

飞腾FT-M6678(以下简称M6678)DSP是一款完全自主知识产权的多核高性能DSP。M6678采用了将指令和数据分开存储的哈佛体系结构和新型的Key Stone多核架构。图像模板匹配算法在计算机视觉、目标检测与跟踪、视频压缩以及视频监控等领域发挥着重要作用。快速稳定的模板匹配算法的实现与优化一直是图像处理领域的研究热点。基于相关性系数的模板匹配是图像匹配领域中最重要的算法之一,其特点是访存/计算密集,面向具体目标体系结构的性能优化空间较大。目前,包含相关性模板匹配在内的多种经典图像处理算法并没有面向M6678DSP体系结构的高效实现。为推动国产DSP芯片在图像处理领域以及人工智能领域的应用,本文将基于相关性系数的模板匹配算法实现到M6678平台,结合算法特征与目标平台的体系结构特征,进行并行性及局部性等方面的性能优化。测试结果表明优化过后的程序性能提升明显,能够更加充分地利用M6678特有的计算资源,对于其他图像处理算法在该平台的实现和优化具有借鉴意义。本文针对相关性模板匹配算法在飞腾DSP平台实现与优化主要做了以下几个方面的工作:1、分析了模板匹配算法及其复杂度,以及M6678的底层开发环境的支持情况,完成了相关性模板匹配算法在M6678平台上的移植与实现。2、开展了面向M6678的数据级并行及指令级并行的优化研究。使用分支消除与分支外提等方法消除冗余的控制流,避免阻碍SIMD向量化的发掘,并使用编译环境提供的向量内联指令对核心运算代码进行手工向量化改写;使用循环展开,语句重排等方法提高指令级并行性,以充分利用M6678计算内核的多功能部件,多指令发射等硬件特性。3、在模板匹配算法的实现过程中提出了一种图像分块优化方法。通过将待匹配图像进行分块匹配,减少了冗余计算,减少高速缓存压力并提高了数据局部性和cache命中率。使用面向提升数据局部性的多种循环变换方法以及数据预取优化,提升程序访存效率,隐藏访存时延。本文对优化前后的程序进行了性能测试,测试结果表明,向量化及局部性优化带来的性能提升最为明显,达到了1.98倍的性能提升。经过其他优化后,整体加速比达到了2.01倍。此外,本文对比了该程序在TI-C6678以及FT-M6678两个不同平台上的性能差异,结果表明在进行面向FT-M6678体系结构特征的优化后,该程序在FT-M6678平台上的运行性能优于TI-C6678平台,验证了本文移植及优化工作的有效性。

关键词：飞腾DSP 模板匹配算法 SIMD向量化图像分块优化

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一种新型的快速模板匹配算法

引用

电子工艺技术 2010年第3期31卷 128-131页

作者：杨勇兵何绪昊戚其丰胡跃明中国船舶重工集团第七一一研究所上海201108 华南理工大学广东广州510043

提出了一种基于快速傅立叶变换的快速模板匹配算法。针对现有模板匹配算法运算量大,计算速度在现有技术条件下受到制约的问题,提出基于快速傅立叶变换的快速模板匹配算法,利用傅立叶变换中的卷积定理,结合快速傅立叶变换(FFT),将计算量... 详细信息

提出了一种基于快速傅立叶变换的快速模板匹配算法。针对现有模板匹配算法运算量大,计算速度在现有技术条件下受到制约的问题,提出基于快速傅立叶变换的快速模板匹配算法,利用傅立叶变换中的卷积定理,结合快速傅立叶变换(FFT),将计算量大为减少,同时使用单指令多数据流(IMD)算法实现了加速,收到了良好的效果。

关键词：模板匹配算法图像处理贴片机

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基于CDIO的模板匹配算法教学实践探讨

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西部素质教育 2018年第24期4卷 133-134页

作者：罗洪杨杰西南民族大学计算机科学与技术学院四川成都610041

文章以CDIO项目实践思想为基础,论述了CDIO的概念,对基于CDIO的模板匹配算法教学实践设计进行了分析,包括知识梳理阶段、项目启动阶段、项目制定计划阶段、项目执行控制和收尾阶段。

关键词： CDIO 模板匹配算法教学实践设计

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