旋轉(zhuǎn)運動背景下對地運動目標檢測跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、基于光電探測視頻圖像的對地面運動目標檢測與跟蹤技術(shù)是戰(zhàn)機偵查瞄準和實施精確打擊的關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)戰(zhàn)機急劇轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致圖像地面背景相對旋轉(zhuǎn)運動時,對地面目標檢測與跟蹤是急需解決的關(guān)鍵問題。
　　在深入研究機載光電探測成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了相鄰兩幀圖像間背景像素的運動模型。研究了機載光電探測圖像中地面背景與運動目標的運動變化規(guī)律,提出了一種基于目標與背景運動矢量分布比的圖像地面背景旋轉(zhuǎn)劇烈程度評價方法。據(jù)此,將圖像地面背景運動分為地面背景平

2、緩旋轉(zhuǎn)運動和地面背景劇烈旋轉(zhuǎn)運動。
　　提出地面背景平緩旋轉(zhuǎn)運動下運動目標檢測算法,通過Shi-Tomasi Harris特征點檢測算法與改進的彩色金字塔Lucas光流算法計算圖像特征點稀疏光流場,并據(jù)此估計背景中心運動矢量,分類特征點,分塊待檢測圖像,計算目標置信度,實現(xiàn)對地面運動目標的檢測。提出地面背景劇烈旋轉(zhuǎn)運動下運動目標檢測算法,首先計算圖像特征點稀疏光流場,然后估計背景運動透視模型參數(shù),重構(gòu)純背景運動矢量場,對圖像進行背

3、景運動補償,最后通過差分二值化與形態(tài)學(xué)處理檢測出運動目標。
　　由于多種因素的影響,地面運動目標在機載光電探測視頻圖像中的成像狀態(tài)復(fù)雜,僅靠單一的目標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。針對機載光電探測視頻圖像中地面運動目標的3種狀態(tài):形變狀態(tài)、被遮擋狀態(tài)和高速運動狀態(tài),提出不同的目標連續(xù)預(yù)測搜索跟蹤模式,實現(xiàn)相應(yīng)狀態(tài)下的地面運動目標跟蹤。提出了跟蹤效果評價系數(shù),智能判斷目標跟蹤狀態(tài),實現(xiàn)目標模板更新與跟蹤模式切換,