随着科学技术的迅猛发展,图像匹配技术已成为图像信息处理领域中一项非常重要的技术。它不仅是图像测量系统中的关键技术,也是目标定位中最基本的方法。目前关于图像匹配算法的研究取得了很大的进展,但由于实际硬件条件的限制,使得很多优秀的算法仍只能停留在理论意义上,不能运用于具体实践中。如何优化已有的算法,使它具有现实的应用价值,是研究中一个很有意义的课题。 本文在“DSP+FPGA”结构的硬件基础上,实现了相位相关算法和旋转不变相位相关法,研制出一种实用的图像匹配检测装置。该装置不仅可以对发生位置偏移的图像进行匹配检测,还能对发生了角度旋转的图像进行匹配检测。运用基于对数极坐标变换的方法,将角度的旋转问题变成易于求解的平移问题。 本文最关键的工作在于图像采集的时序控制和匹配算法的优化实现。本系统中对摄像头采用随机触发采集方式,这就需要从采集到的视频信号中提取相关的同步信号信息,然后再去控制摄像头的触发和同步时序,从而达到对摄像头随机触发采集的效果。这一切工作都由可编程逻辑器件FPGA来完成。而算法中最耗时的FFT/IFFT变换则利用FPGA芯片并行性和流水线结构的特点来实现。 这种硬件配置结构既可以实现流程复杂的算法,又可以使算法的运行速度达到最优。最后的检测结果表明:本方案既具有很强的灵活性和通用性,又具有很好的实时性。能够快速有效地对发生平移或旋转了的图像进行正确的匹配检测,准确率在99%以上。