استفاده از ضرایب کرولیشن جهت ارائه یک الگوریتم بهینه تطبیق الگو، تغییرناپذیر نسبت به مقیاس و زاویه با پیاده سازی بر روی FPGA

امروزه در سیستم های ردیاب مبتنی بر تصویر، جهت شناسایی و تعقیب اهداف نظامی به طور گسترده ای از تکنیک های تطبیق الگو استفاده می شود. سیستم های فوق به دلیل پسیو بودن، در برابر تکنیک های جنگ الکترونیک رایج مقاوم هستند. یکی از مشکلات استفاده از الگوریتم های تطبیق الگو، کند بودن آن ها بخصوص در مواقع بروز چرخش و تغییر مقیاس در اهداف نسبت به الگوی از قبل تعیین شده می باشد. در این مقاله الگوریتمی بهینه شده جهت انجام تطبیق الگو مبتنی بر ضرایب کرولیشن، تغییرناپذیر به مقیاس و زاویه در تصاویر مقیاس خاکستری بیان شده است. الگوریتم brute force تطبیق الگو بین الگوی Q)) و تصویر(A) را از طریق ایجاد حالت های مختلف الگو در مقیاس و زاویه های مشخص انجام می دهد. این الگوریتم بیش ازحد طولانی و زمان بر بوده، جنبه عملی ندارد. الگوریتم بهینه شده شامل 3 فیلتر متوالی مقیاس، زاویه و تطبیق الگو می باشد. که در آن ها به ترتیب احتمال مقیاس، زاویه چرخیده شده برای هر پیکسل و درنهایت نقطه تطبیق الگو به دست می آید. این الگوریتم برخلاف brute force شتاب قابل توجهی به جستجو داده و نزدیک به400 بار سریع تر از آن عمل می کند. با پیاده سازی سخت افزاری بر روی FPGA می توان عملیات شناسایی و تعقیب اهداف نظامی را با سرعت 10 فریم در ثانیه انجام داد.