文档介绍：要摘成像跟踪技术作为一种能从图像信号中实时检测目标、提取目标位置信息、自动跟踪目标运动的技术,对提高现代化武器配备,增强国防力量具有非常重要的作用。为了及时地发现目标、跟踪目标,要求跟踪系统对低对比度下远距离小目标具有较好的检测与跟踪性能。因此,低对比度下空中目标的检测与跟踪算法的研究具有十分重大的意义和应用价值。同时基于牡缡痈傧低秤氲湫偷牡缡痈倨飨啾龋具有计算速度块、智能化、成本低等优点,克服了典型电视跟踪器的缺点。本文针对低对比度下空中由远及近、由小变大的单一目标,以S布教ǎ基于图像的灰度差异设计并实现了一套综合的目标检测与跟踪算法。在目标检测阶段,首先采用邻帧差分算法初步分离出目标,应用动态阈值及数学形态学方法滤除噪声,并根据目标运动轨迹的连续性对目标的合理性进行判定。在目标跟踪阶段,当目标以弱小目标成像时,采用基于动态阈值的自适应双波门方法进行目标的跟踪,双波门的设置区分目标与背景,动态阈值的设定可以去除伪目标的干扰,图像密度法滤除孤立点噪声;当目标尺寸超过设定界限时,自动切换到基于检测的目标跟踪方法,解决双波门方法跟踪大目标时出现不稳定甚至丢失的不足;同时为了降低波门跟踪的延迟,提高系统跟踪的稳定性与精确度,采用了微分预测方法对目标下一帧位置进行预测。最终,本文在教ㄉ隙陨鲜鲎酆系哪勘昙觳庥敫偎惴ń辛耸凳笔迪帧;于教ǖ母俳峁砻鳎疚牡乃惴ǹ梢越虾玫亟饩鲆幌盗杏捎诟倩肪场⑹奔洹跟踪对象的变化而给图像处理造成的困难,较好地实现低对比度跟踪场景下稳定且有效的目标跟踪。基于教ǖ男阅懿馐越峁砻鳎疚牡乃惴ň哂锌焖倏墒迪值奶点,通过一系列优化技术在教ㄉ鲜迪至四勘旮偎惴ǖ氖凳毙浴基于教勘旮偻枷翊硎凳毕低车难芯坑胧迪郑系鼻暗缡痈傧低的研究方向。作为一种嵌入式跟踪系统,具有成本低、智能化程度高、便携等特点,可以满足智能监控等多种视频应用的需求;与火控系统等武器设备相结合,更能增强系统的智能性,提高系统的防御能力。关键词光电目标跟踪;籙摘要
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:型逊独创性声明关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:
第绪论课题背景与意义成像跟踪技术在可见光成像,红外成像的基础上融合了光电、数字图像处理等高新技术,是一种能从图像信号中实时检测目标,提取目标位置信息,自动跟踪目标运动的技术。成像跟踪系统具有图像信息量大、直观、实时、高精度、抗电子干扰能力强等特点,在现代高技术条件下的军事对抗中谁能首先发现目标并能在最短时间内实施打击,谁就掌握了决定战争胜败的主动权。因此成像跟踪技术的研究在现代军事领域具有重要的意义,可以说成像跟踪技术的研究对提高现代武器配备,增强国防力量具有非常重要的作用。但是,典型的电视跟踪器多采用模拟体制,不足之处在于系统的智能判断和抗复杂背景工作能力相对较弱。随着战场环境要求的提高,对电视图像的分辨率要求越来越高,与此同时所处理的图像的复杂度也越来越高。要满足图像处理数据量大及实时性要求,在改进各种图像处理算法的同时,一种途径是发展高速的集成电路芯片,另一种途径是采用并行处理技术。且恢钟τ糜谕枷翊淼母咚偈中酒NA适应数字信号处理的需要,捎霉鸾峁梗绦虿捎昧魉呒际醪⑸柚昧擞布法/累加器,能在单个指令周期内完成各种运算,当前的丫诙嘀至煊蚰诘玫广泛的应用。因此将τ糜诘缡痈傧低潮厝皇欠系缡痈傧低吵攀只向发展的趋势。基于缡痈傧低车纳杓朴胨惴ㄑ芯渴腔鹆τ胫富涌刂屏煊蜓芯康囊桓鲋饕方向。与典型的电视跟踪器相比,具有计算速度块、智能化、成本低等优点,基本克服了典型电视跟踪器的缺点。在现代化的高技术战争中,要求武器系统具备极快的反应速度,只有及时地发现目标、跟踪目标、及时地捕获和锁定目标,才能实现有效的攻击。为了尽早发现目标,使防御武器有足够的反应时间,要求跟踪系统能在较远距离发现目标,在此过程中,目标的检测以及跟踪是关系到整个跟踪系统成败的关键。由于距离或环境的影响,目标在跟踪仪器视场内很可能是以低对比度的形式存在,且随着目标的运动其姿态和尺寸均