基于粒子濾波的飛行目標(biāo)視頻跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、視頻跟蹤是目標(biāo)跟蹤學(xué)科一個新興的研究方向，它與雷達跟蹤相比提供了更豐富的細(xì)節(jié)信息，在目標(biāo)檢測與識別上更加容易，因此在軍事和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如敵對目標(biāo)的跟蹤與攔截、重要地點和設(shè)備的安全監(jiān)控、視頻導(dǎo)航等等。視頻跟蹤是一門綜合的技術(shù)，它涉及到了人工智能、計算機視覺、模式識別、圖形處理等各個學(xué)科的技術(shù)。由于將這些技術(shù)在實際應(yīng)用時對跟蹤的實時性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可識別性要求都有所不同，沒有一種算法能夠滿足所有情況，因此開發(fā)一種最適合實

2、際需求的目標(biāo)跟蹤算法是衡量一個算法好壞關(guān)鍵。
　　 本文研究的主要對象是對飛行目標(biāo)的跟蹤，因此目標(biāo)跟蹤算法重點在跟蹤的實時性和準(zhǔn)確性上。由于背景噪聲和器件本身噪聲的存在，視頻圖像往往不能準(zhǔn)確的反應(yīng)現(xiàn)實情況，因此本文的主要工作是在保證系統(tǒng)實時性的基礎(chǔ)上抑制和消除視頻跟蹤系統(tǒng)中的各種噪聲干擾，提高跟蹤系統(tǒng)的可靠性。
　　 本文對視頻跟蹤技術(shù)的研究分為三大部分，第一部分為目標(biāo)檢測算法的研究，主要對背景差分法和幀間差分法進行了比

3、較實驗，并采取最大類間方差法進行閡值的選取，增加這兩種算法的準(zhǔn)確性，然后介紹了改進的兩幀差分法和三幀差分法，提出結(jié)合二維圖像投影法和三幀差分法檢測目標(biāo)并確定跟蹤波門，此方法能夠準(zhǔn)確的迅速的計算出跟蹤波門位置。第二部分主要介紹基本濾波算法，如標(biāo)準(zhǔn)的卡爾曼濾波及擴展的卡爾曼濾波算法，然后分析以貝葉斯遞推估計和蒙特卡羅方法為基礎(chǔ)的粒子濾波算法，是本文后續(xù)部分應(yīng)用粒子濾波的理論基礎(chǔ)。第三部分在前面的研究基礎(chǔ)上，以粒子濾波為框架，提出了一種基于新