浮空目標坐標測定儀的圖像融合與跟蹤技術研究.pdf

1、多個不同模式的圖像傳感器能夠獲得同一場景更全面和準確的描述，目前，多傳感器技術在軍事、智能監(jiān)控、遙感和計算機視覺等領域有著重要的應用。經過研究人員的不懈努力，多傳感器圖像融合技術、視頻圖像運動目標檢測與跟蹤技術取得了長足的進步，但仍然面臨著許多困難。本文以防空系統(tǒng)光電探測為背景，圍繞浮空目標坐標測定儀系統(tǒng)的雙傳感器圖像處理技術展開，對紅外和可見光圖像融合、地面環(huán)境下雙傳感器成像目標檢測跟蹤技術進行了深入研究。
　　 論文的主要研

2、究工作包括：
　　 (1)結合浮空目標坐標測定儀系統(tǒng)項目研究，分析了系統(tǒng)結構和工作原理，討論了系統(tǒng)需要解決的關鍵技術和難點問題，為后續(xù)研究奠定基礎，詳細分析了圖像融合處理與傳統(tǒng)的目標檢測跟蹤處理相結合的框架形式，同時對雙傳感器圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)方式進行了研究。
　　 (2)針對紅外與可見光圖像的融合增強，提出了一種基于非采樣Contourlet變換和估計理論的圖像融合方法。該方法利用非采樣Contourlet變換對源圖像進

3、行多尺度多方向分解，結合成像傳感器特性，采用估計理論制定系數(shù)融合規(guī)則。該方法能夠取得良好的融合性能，且對源圖像噪聲具有一定魯棒性。
　　 (3)針對地面環(huán)境下基于紅外和可見光雙傳感器的成像目標檢測，提出了一種基于多模式均值時空模型的置信度融合檢測方法。該方法針對地面復雜環(huán)境中非平穩(wěn)變化的動態(tài)背景等問題，通過結合像素在時間域和空間域的分布信息，構造多模式均值時空模型，在此基礎上，利用雙傳感器信息，進行基于置信度的融合檢測。該方法能

4、夠提高檢測精度和系統(tǒng)適應復雜場景變化的能力。
　　 (4)針對地面環(huán)境下基于紅外和可見光雙傳感器的成像目標跟蹤，提出了兩種跟蹤方法。
　　 一種是基于多特征融合的雙通道目標跟蹤方法。該方法針對單一特征魯棒性差的問題，從紅外和可見光圖像中提取多個互補特征，結合均值漂移跟蹤框架，自適應地融合定位目標；針對模型漂移問題，對目標多特征模型進行自適應地選擇性更新。該方法在光照變化、陰影、背景紋理復雜及存在類目標干擾等復雜情況下，比

5、傳統(tǒng)方法在跟蹤穩(wěn)定性、可靠性方面有一定提高。
　　 一種是基于特征自適應選擇的金字塔均值漂移跟蹤方法。該方法針對傳統(tǒng)均值漂移跟蹤框架不足以對目標幀間快速運動、快速尺度變化進行有效處理，以及如何自適應選擇最優(yōu)特征用于跟蹤的問題，通過定量分析不同特征區(qū)分目標和背景的能力，從而自適應選擇出最有效特征進行目標描述，對目標模型表示方式進行分析，將金字塔自適應分解與均值漂移跟蹤結合，由粗到精定位目標，并對目標尺度進行自適應更新。該方法在目標