摘要：基于灰度相关的模板匹配算法在很多情况下难以得到准确的匹配结果，提出一种基于边缘几何特征的高精度模板匹配算法。利用曲面拟合方法获得边缘的梯度方向和亚像素坐标作为匹配信息，采用图像金字塔的搜索策略对算法加速，最后利用最小二乘平差理论得到亚像素级的定位精度和精确的旋转角度信息。实验表明，对于目标旋转、均匀或非均匀变化的光照、部分遮挡的情况下可以得到良好的匹配结果，而且在保证高精度的同时算法可以满足实时性要求，重复定位精度优于商业化软化包MIL8．0的GMF算法。

关键词：模板匹配 边缘特征 曲面拟合 最小二乘平差 

单位：哈尔滨工业大学深圳研究生院 深圳518055 深圳先进运动控制技术与现代自动化装备重点实验室 深圳518055