最邻近模板匹配法.doc

报告提交日期 2013年6??月27 报告批改日期 2013年??月 最邻近模板匹配法 实验内容： 在模式识别中一个最基本的方法，就是模板匹配法(template matching)，它基本上是一种统计识别方法。 为了在图像中检测出已知形状的目标物，我们使用这个目标物的形状模板（或窗口）与图像匹配，在约定的某种准则下检测出目标物图像，通常称其为模板匹配法。它能检测出图像中上线条、曲线、图案等等。它的应用包括：目标模板与侦察图像相匹配；文字识别和语音识别等。 二. 实验条件 我们采用以下的算式来衡量模板T（m,n)与所覆盖的子图Sij（i,j)的关系，已知原始图像S(W,H)，如图所示： 利用以下公式衡量它们的相似性： 上述公式中第一项为子图的能量，第三项为模板的能量，都和模板匹配无关。第二项是模板和子图的互为相关，随（i,j）而改变。当模板和子图匹配时，该项由最大值。在将其归一化后，得到模板匹配的相关系数： 当模板和子图完全一样时，相关系数R(i,j) = 1。在被有哪些信誉好的足球投注网站图S中完成全部有哪些信誉好的足球投注网站后，找出R的最大值Rmax(im,jm)，其对应的子图Simjm即位匹配目标。显然，用这种公式做图像匹配计算量大、速度慢。我们可以使用另外一种算法来衡量T和Sij的误差，其公式为： 计算两个图像的向量误差，可以增加计算速度，根据不同的匹配方向选取一个误差阀值E0，当E(i,j)E0时就停止该点的计算，继续下一点的计算。 最终的实验证明，被有哪些信誉好的足球投注网站的图像越大，匹配的速度越慢；模板越小，匹配的速度越快；阀值的大小对匹配速度影响大； 3、改进的模板匹配算法 将一次的模板匹配过程更改为两次匹配； 第一次匹配为粗略匹配。取模板的隔行隔列数据，即1/4的模板数据，在被有哪些信誉好的足球投注网站土上进行隔行隔列匹配，即在原图的1/4范围内匹配。由于数据量大幅减少，匹配速度显著提高。同时需要设计一个合理的误差阀值E0： E0 = e0 * (m + 1) / 2 * (n + 1) / 2 式中：e0为各点平均的最大误差，一般取40~50即可； m,n为模板的长宽； 第二次匹配是精确匹配。在第一次误差最小点（imin, jmin)的邻域内，即在对角点为（imin -1, jmin -1), (Imin + 1, jmin + 1)的矩形内，进行有哪些信誉好的足球投注网站匹配，得到最后结果。四．实验内容 1. 流程图 2.程序 number_no Classification::LeastDistance() { double min=10000000000; 定义一个变量存放最小值 number_no number_no; for(int n=0;n10;n++) 三个for循环逐一地和每个样品 { 进行距离计算，并把最小距离值 for(int i=0;ipattern[n].number;i++) 赋给min { if(pipei(pattern[n].feature[i],testsample)min) { //匹配的最小值 min=pipei(pattern[n].feature[i],testsample); number_no.number=n;//样品类别 number_no.no=i;//样品序号 } } } return number_no;//返回手写数字的类别和序号 将最小距离对应的类别号返 } 回 五，实验结果分析 识别数字： 算法实现的关键问题是进行匹配，求最小距离，其解决方法是和训练集的样品逐一进行距离的计算，最后找出最相邻的样品得到类别号。 六.实验心得 针对每一种模式识别技术。老师讲解了理论基础，实现步骤，编程代码三部分，了解了基本理论之后，按照实现步骤的指导，可以了解算法的实现思路和方法，再进一步体会核心代码。但由于对C++掌握不是太好，所有算法都是用VC++编程实现的，所以对模式识别技术的掌握还是不够好。研究程序代码是枯燥无味的，但只要用心去学，研究，还是能收获自己想要的结果，也会拥有不一样的快乐。别人的思想要做到学以致用，同时自己也要学会绝一反三。希望以后低年级的教学安排中，能早一点多学点相关的软件基础，平时老师能给我们学生一部分相关的作业作为练习。之后能细致的讲解和辅导。当然，我们自己也