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 سیستم­های ردیاب مبتنی بر تصویر، جهت شناسایی و تعقیب اهداف نظامی به طور گسترده­ای از تکنیک­های تطبیق الگو استفاده می­شود. سیستم­های فوق به دلیل پسیو بودن، در برابر تکنیک­های جنگ الکترونیک رایج مقاوم هستند. یکی از مشکلات استفاده از الگوریتم­های تطبیق الگو، کند ­بودن آن ها بخصوص در مواقع بروز چرخش و تغییر مقیاس در اهداف نسبت به الگوی از قبل تعیین شده می­باشد. 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 حالت­های مختلف الگو در مقیاس و زاویه­های مشخص انجام می­دهد. این الگوریتم بیش ازحد طولانی و زمان بر بوده، جنبه عملی ندارد. الگوریتم بهینه شده شامل ۳ فیلتر متوالی مقیاس، زاویه و تطبیق الگو می­باشد. 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 به۴۰۰ بار سریع تر از آن عمل می­کند. با پیاده­سازی سخت­افزاری بر روی FPGA می­توان عملیات شناسایی و تعقیب اهداف نظامی را با سرعت ۱۰ فریم در ثانیه انجام داد.