基于貝葉斯濾波的先跟蹤后檢測(cè)算法研究.pdf

1、遠(yuǎn)距離弱小目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤，是紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)、精確制導(dǎo)系統(tǒng)、大視場(chǎng)目標(biāo)監(jiān)視系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感系統(tǒng)等的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)獲取的遠(yuǎn)距離圖像，目標(biāo)成像面積小，目標(biāo)信號(hào)相對(duì)背景和噪聲來(lái)說(shuō)較弱，甚至被噪聲所淹沒(méi)，致使圖像的信噪比很低。因此，低信噪比下小目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，研究低信噪比下運(yùn)動(dòng)小目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)與跟蹤算法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文對(duì)適于解決低信噪比下運(yùn)動(dòng)小目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題的先跟蹤后檢測(cè)技術(shù)(TBD)進(jìn)行了比較

2、深入地研究。1.針對(duì)運(yùn)動(dòng)弱小目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題，較為詳細(xì)地論述了TBD技術(shù)的主要算法，給出了各個(gè)算法的主要思想、研究進(jìn)展、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。2.根據(jù)對(duì)目標(biāo)出現(xiàn)與否的不同考慮，可將利用貝葉斯濾波解決TBD問(wèn)題的框架分為Salmond-TBD框架和Rutton-TBD框架。在這兩種框架下，分別提出了基于UPF的Salmond-TBD算法和基于UPF的Rutton-TBD算法。這兩種算法都是利用UPF來(lái)替代現(xiàn)有的粒子濾波實(shí)現(xiàn)算法，以提高目標(biāo)的檢測(cè)概

3、率和跟蹤精度。仿真結(jié)果表明，利用UPF可以有效地解決TBD問(wèn)題，檢測(cè)出低信噪比下運(yùn)動(dòng)小目標(biāo)。3.在給出檢測(cè)算法性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)貝葉斯框架下的四種TBD實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行比較。通過(guò)仿真分析了各個(gè)算法在不同信噪比下的跟蹤性能與檢測(cè)性能，以及它們受粒子數(shù)影響的程度。分析表明，與同一框架下的粒子濾波TBD算法相比，基于UPF的TBD算法大大提高了跟蹤精度和檢測(cè)性能；同時(shí)也說(shuō)明Salmond-TBD框架比Rutton-TBD框架更穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性更