基于圖像技術的運動目標位置解算研究.pdf

1、在現(xiàn)代軍事競爭中，空中加油技術是衡量現(xiàn)代空戰(zhàn)能力的重要標志，也是一個國家國防實力的象征。目前，我國采用軟式空中加油方式，需要指引員與飛行員相互配合，才能完成對接過程，操作復雜，危險性高。為此，亟需研發(fā)一套空中加油輔助指引系統(tǒng)。論文圍繞如何應用圖像技術，對運動錐套的檢測、跟蹤與位置解算展開研究。
　　首先，研究了加油圖像的預處理方法。將圖像由RGB彩色模型轉為HSV彩色模型，并在V通道上進行了閾值分割、閉運算處理和高斯濾波等方法研究

2、，為便于為目標檢測提供圖像特征，提出了結合距離信息的圖像分段預處理方案。
　　其次，研究了運動目標檢測方法。根據(jù)錐套在不同距離形變量的差別，提出了分段檢測方法。在遠距離下，對基于改進隨機霍夫變換和最小二乘擬合的目標二次檢測展開研究；在近距離下，提出了基于GVF Snake模型的外輪廓提取和基于幾何約束的內(nèi)輪廓提取兩種方案，解決錐套形變量大時的檢測問題，取得了較好的效果。
　　再次，研究了基于卡爾曼預測的運動目標跟蹤方法。從對

3、視頻圖像序列的分析入手，建立錐套的卡爾曼模型，討論模型參數(shù)的初始化設置，引入目標遮擋系數(shù)實現(xiàn)參數(shù)的自動調(diào)整，并結合目標檢測方法提出了近距和遠距兩種模式的目標檢測與跟蹤方案。
　　最后，對運動目標的空間位置解算展開研究。采用小孔成像模型，具體推導運動目標位置解算的數(shù)學公式，并建立了視頻運動目標實時圖像采集實驗系統(tǒng)，為驗證研究方法提供了實驗平臺。在室外不同背景、不同光照下，模擬空中加油對接過程進行實驗測試。實驗結果表明，論文研究的方法