A Pattern Matching Algorithm Using Correlation in Fourier Domain

푸리에영역에서 상관을 이용한 패턴매칭 알고리듬

This paper proposes a pattern matching algorithm which is useful for pattern matching and verification of images which includes noises. This algorithm is based on the feature that the signal energy of image is concentrated in a small frequency region in Fourier domain. The proposed method extracts the small parts around origins and compares the regions. Specifically, the parts around origins are extracted and subtracted, and finally experimental threshold is adopted for pattern matching. In particular, the proposed algorithm is useful for the images which includes noises because the noises are distributed in the high frequency region generally, and the method extracts the low frequency region only. Experimental result shows the method recognize ten standard images and three images includes various noises. This method shows the performance which is equal to or better than that of Phase Only Correlation in some cases.

본 논문은 잡음이 포함된 화상의 패턴매칭 및 검증에 유효한 새로운 패턴매칭 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 화상을 푸리에변환하면 중요한 형상정보가 푸리에영역의 저주파영역에 집중된다는 데 착안하여, 푸리에영역에 나타난 화상의 원점부근만을 추출하여 비교하는 방법을 이용하고 있다. 구체적으로는 두화상의 푸리에변환한 화상의 원점부분을 추출하여 감산하고 경험적인 임계치를 적용함으로써 패턴인식이 가능함을 보인다. 본 방법은 특히 잡음이 포함된 화상과 원화상의 매칭에도 효과적이다. 잡음은 푸리에영역에서 일반적으로 고주파영역에 분포하는데 본 방법 은 저주파영역을 추출하여 비교하기 때문이다. 실험결과는 10개의 표준화상과 가우시안잡음이 첨가된 화상을 사용하여 화상을 구분해 내고, 잡음이 있는 화상도 동일한 화상으로 인식함을 보여 준다. 이 방법을 화상의 위상정보만을 이용하여 패턴인식을 수행하는 위상한정상관법과 비교한 결과, 일부의 경우에 위상한정상관법과 동등이상의 결과를 보여준다.