利用液晶裝置做光學影像識別的最佳化研究

Optimization Study of Optical Image Recognition Using Liquid Crystal Device

王仕偉(Sway Wang)

指導教授 ： 陳祖龍

元智大學/工程學院/電機工程學系/碩士(2000年)

摘要

對一個三維的立體物而言，在不同的角度可以得到不一樣的物體影像。在本論文中，我們將探討以MACE理念所設計出的濾波器，並將之應用在3D旋轉的目標識別上。本研究的重點是設計一個濾波器，使其在對三維旋轉的物體影像辨別能力上能得到一最佳的識別效果。
首先，我們提出一個以NOJTC為架構的方式，來做光學的影像識別。此架構具有位移的不變性，且對影像的扭曲有不錯的容忍度，因此成了將此架構用在影像識別上的有利因素。在許多先前已被發表的論文中，可看到以此NOJTC架構並結合MACE function所設計出的濾波器，在針對單一平面旋轉影像上的確有不錯的表現。所以我們以此為基礎，加以延伸到對物體三度空間的旋轉影像識別上。經由數值計算的結果，我們可以看到在不同設計條件的情況下，得到的不同辨別表現。最後，我們也對原始影像加入了雜訊和背景，來看看其在辨別效果上的差異。

關鍵字

3D rotational image ； joint transform correlator ； pattern recognition

並列摘要

For a 3D image, there are different views with various angles. In this thesis, we present a design of minimum average correlation energy （MACE） filter function to recognize a target with 3D rotational views. Our research is emphasizing on optimum discriminant capability.
First, we propose a method that uses nonzero order joint transform correlation (NOJTC) along with Lagrange multipliers technique for image recognition. The NOJTC has a powerful capability to achieve shift-invariance and a potential for distortion-tolerant image recognition. It has been shown that relative high correlation peak can be observed. Then, we extend this concept to design JTCs to perform 3D rotational-invariance. From numerical results, we can see that discriminant performance. Finally, we add noise and background to see the results of recognition.

並列關鍵字

3D rotational image ； joint transform correlator ； pattern recognition

參考文獻

[2] H. J. Caulfield, R. Haimes, "Generalized matched filtring", Appl. Opt., 19, pp. 181-183, 1980.

[3] D. Casasent, "Unified synthetic discriminant function computation formulation", Appl. Opt., 23, pp. 1620-1627, 1984.

[4] A. Mahalanobis, B. V. K. Vijaya Kumar, D. Casasent, "Minimum average correlation (MACE) filters", Appl. Opt., 26, pp.3633-3640, 1987.

[5] C. S. Weaver, J. W. Goodman, "A technique for optically convolving two functions", Appl. Opt., 5, pp. 1248-1249, 1966.

[6] F. T. S. Yu, G. Lu, M. Lu, and D. Zhao, "Application of position encoding to a complex joint transform correlator", Appl. Opt., 34, pp.1386-1388, March 1995.