訓(xùn)練器中模擬目標的捕獲與跟蹤.pdf

1、運動目標實時檢測與跟蹤是數(shù)字圖像處理技術(shù)的一個重要課題，所應(yīng)用到的各種技術(shù)幾乎涵蓋了圖像處理、分析的各個方面。在計算機視覺、可視預(yù)警、機器導(dǎo)航、目標識別與跟蹤、安全監(jiān)控、電視制導(dǎo)等視頻分析和處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 目前部隊所使用的導(dǎo)彈射擊模擬訓(xùn)練器是基于紅外制導(dǎo)跟蹤原理的，存在價格昂貴、功能單一、穩(wěn)定性差以及維護保養(yǎng)困難等不足，針對這些不足，本文設(shè)計了一種基于運動目標檢測與跟蹤技術(shù)的導(dǎo)彈訓(xùn)練模擬系統(tǒng)來代替原有模擬器。新訓(xùn)練器采

2、用攝像機代替導(dǎo)引頭，采用計算機代替彈上制導(dǎo)跟蹤電路，在計算機中綜合使用圖像濾波、圖像分割、運動目標檢測與運動目標跟蹤等技術(shù)手段，對實時的視頻圖像進行處理得到并跟蹤運動目標。新訓(xùn)練器是一種低成本，性能穩(wěn)定，功能齊全且便于升級的新模式的導(dǎo)彈訓(xùn)練器。 在訓(xùn)練器中，運動目標實時捕獲與跟蹤是關(guān)鍵技術(shù)。本文首先探討了運動目標檢測相關(guān)技術(shù)，針對所采集的視頻圖像是動態(tài)背景與系統(tǒng)的實時性要求，通過比較三種基本方法的優(yōu)劣，采用幀間差分法作為檢測的基

3、本方法；研究了角點檢測常用的二種方法；根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，選擇仿射變換對圖像進行變換；在仿射變換的系數(shù)求解上，本文采用穩(wěn)健的最小一乘法代替常用的、但易受異常點影響的最小二乘法來得到仿射系數(shù)；其次是討論了檢測后處理的相關(guān)技術(shù)并用基于Kalman濾波的目標跟蹤方法對目標進行跟蹤。 最后本文提出了模擬器軟件工作方案：首先使用一種快速的SUSAN角點檢測算法，通過考慮實際跟蹤的速度與方向，建立圖像間角點的對應(yīng)關(guān)系，采用最小一乘法得到最佳