航拍圖像中指定目標(biāo)的鎖定與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、航空拍攝條件下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行鎖定跟蹤是精確打擊目標(biāo)的主要處理手段，對(duì)我國國防事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。在復(fù)雜的航拍視頻圖像中，攝像機(jī)與目標(biāo)同時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，形成動(dòng)態(tài)背景，無法對(duì)目標(biāo)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行有效的檢測(cè)。另外，航拍圖像具有拍攝范圍廣、數(shù)據(jù)量大、目標(biāo)小的特點(diǎn)，圖像質(zhì)量還容易受到光照、云層和噪聲的干擾，因此，對(duì)于航拍圖像中目標(biāo)鎖定與跟蹤技術(shù)的研究非常有挑戰(zhàn)性。針對(duì)航拍圖像的特點(diǎn)，本文主要進(jìn)行了如下工作：
　　首先研究了背景運(yùn)動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償

2、技術(shù)。針對(duì)航拍視頻圖像中存在背景運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在改進(jìn)MIC算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于均勻特征匹配的背景運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，有效地完成了特征匹配，結(jié)合魯棒的RANSAC算法，快速有效地完成了運(yùn)動(dòng)背景的補(bǔ)償。在背景補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上，由有效的幀差法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)信息，并利用形態(tài)學(xué)濾波技術(shù)進(jìn)一步去除噪聲和偽目標(biāo)的干擾，完成了對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確檢測(cè)，為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的鎖定跟蹤打下基礎(chǔ)。
　　為保證對(duì)航拍圖像中目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤，研究了實(shí)時(shí)性較好的均值漂移算法，并針

3、對(duì)航拍圖像的復(fù)雜性，改進(jìn)了基于均值漂移算法的目標(biāo)跟蹤技術(shù)，對(duì)目標(biāo)模型采取了優(yōu)化策略，并加入了對(duì)目標(biāo)模型的更新，提高了航拍圖像中特定目標(biāo)鎖定跟蹤性能。該方法的實(shí)時(shí)性和可靠性在實(shí)驗(yàn)仿真中得到了驗(yàn)證。
　　針對(duì)航拍圖像目標(biāo)跟蹤中的遮擋問題，研究并改進(jìn)了粒子濾波目標(biāo)跟蹤技術(shù)。結(jié)合HIS空間核直方圖對(duì)目標(biāo)進(jìn)行建模，并采用重采樣技術(shù)解決粒子權(quán)值退化現(xiàn)象，提高了基于粒子濾波算法的有效性，最后將粒子濾波算法擴(kuò)展到多目標(biāo)的跟蹤中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)