基于金字塔分解的分层光学相关匹配策略＊

苗秀梅 徐志军 甘厚吉

（1.海军装备部 北京 100841）（2.海司信息化部 北京 100841）（3.海军工程大学 武汉 430033）

1 引言

光学相关是以激光为光源，利用透镜的傅里叶变换特性和光学上的空间滤波原理，将待识别图像与参考目标图像进行相关运算，从而判断待识别图像中是否含有参考目标。它具有高速度、并行性等优点，因此对它的研究和应用日趋广泛［1～4］。其典型光路是光学4系统。纯光学系统缺乏灵活性，因此一般在输入平面和频谱平面放置可实时刷新其显示内容的空间光调制器［5～6］作为输入图像和匹配滤波器的载体，得到图1所示结构，这样纯粹的4f光学系统就变成了光电混合相关识别系统［7］。由于该系统需要进行光电和电光转换，所以相关运算并不能以光速来完成，因此在对海量图像数据进行处理时仍然需要通过一定的数据组织方法来提高效率。

对于海量信息的组织，目前比较有效的方法之一是多分辨数据组织方法［8］，即根据人和设备接收或显示信息存在实际限制的特点，将海量数据按照分辨率进行组织和使用，以便减少数据的传输量和计算量。其核心思想是根据实际需要提供分辨率适当的信息。多分辨数据组织的主要形式就是金字塔型数据结构（Pyramidal Data Structure）。

图1 光电混合相关识别系统

本文将金字塔型数据结构用于光学相关匹配，以实现分层光学相关匹配［9～10］，用于提高海量图像的处理效率。

2 图像金字塔原理

金字塔结构是对信息进行多分辨率分析的重要方法，概念简单而又有效。……