旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)背景下對(duì)地運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、基于光電探測(cè)視頻圖像的對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)是戰(zhàn)機(jī)偵查瞄準(zhǔn)和實(shí)施精確打擊的關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)戰(zhàn)機(jī)急劇轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致圖像地面背景相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)地面目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤是急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　在深入研究機(jī)載光電探測(cè)成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了相鄰兩幀圖像間背景像素的運(yùn)動(dòng)模型。研究了機(jī)載光電探測(cè)圖像中地面背景與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律,提出了一種基于目標(biāo)與背景運(yùn)動(dòng)矢量分布比的圖像地面背景旋轉(zhuǎn)劇烈程度評(píng)價(jià)方法。據(jù)此,將圖像地面背景運(yùn)動(dòng)分為地面背景平

2、緩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和地面背景劇烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
　　提出地面背景平緩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,通過(guò)Shi-Tomasi Harris特征點(diǎn)檢測(cè)算法與改進(jìn)的彩色金字塔Lucas光流算法計(jì)算圖像特征點(diǎn)稀疏光流場(chǎng),并據(jù)此估計(jì)背景中心運(yùn)動(dòng)矢量,分類(lèi)特征點(diǎn),分塊待檢測(cè)圖像,計(jì)算目標(biāo)置信度,實(shí)現(xiàn)對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)。提出地面背景劇烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,首先計(jì)算圖像特征點(diǎn)稀疏光流場(chǎng),然后估計(jì)背景運(yùn)動(dòng)透視模型參數(shù),重構(gòu)純背景運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng),對(duì)圖像進(jìn)行背

3、景運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,最后通過(guò)差分二值化與形態(tài)學(xué)處理檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
　　由于多種因素的影響,地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在機(jī)載光電探測(cè)視頻圖像中的成像狀態(tài)復(fù)雜,僅靠單一的目標(biāo)跟蹤算法難以在全部成像狀態(tài)下都取得良好的跟蹤效果。針對(duì)機(jī)載光電探測(cè)視頻圖像中地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的3種狀態(tài):形變狀態(tài)、被遮擋狀態(tài)和高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),提出不同的目標(biāo)連續(xù)預(yù)測(cè)搜索跟蹤模式,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)狀態(tài)下的地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤。提出了跟蹤效果評(píng)價(jià)系數(shù),智能判斷目標(biāo)跟蹤狀態(tài),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)模板更新與跟蹤模式切換,