基于绝对差累加和相关匹配的抗遮挡跟踪算法研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:starboyak
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目标跟踪是计算机视觉领域中非常重要的研究课题之一,它是指在一段序列图像的每一帧图像中实时地确定目标的位置、姿态、尺寸等几何状态信息,在智能交通、视觉导航、安防监控、精确制导等很多领域都有非常广泛的应用。在精确制导领域,以目前广泛应用的第二代反坦克导弹为例,它主要采用可见光/红外成像复合制导方式,对于成像指令制导技术,需要通过图像处理的方法确定目标位置,再根据目标与瞄准线的偏差角度控制导弹沿瞄准线行驶,直至击中目标。因此,基于图像的目标跟踪算法具有重要的研究意义。但是,导弹发射后,其尾部红外辐射器产生的辐射光斑会遮挡目标,经典的相关跟踪算法会失效。因此,对于抗遮挡跟踪算法的研究在理论方面和实际工程应用方面都有着非常重要的意义。  相关跟踪算法能在低信噪比、特征信息较少等条件下对目标进行准确跟踪,绝对差累加和相关匹配算法(即SAD相关跟踪算法)更是具有计算简单、运算量小的优点,但在遮挡发生的情况下该算法会失效。本文在SAD相关跟踪算法的基础上对抗遮挡跟踪算法进行研究,在无遮挡、局部遮挡以及严重遮挡这三种不同情况下采用不同的跟踪策略,实现了基于SAD相关跟踪算法的抗遮挡跟踪。主要研究内容包括:  1)针对模板提取过程中可能遇到的图像被噪声干扰、目标边界比较模糊或目标被部分遮挡等问题,建立了基于形状保持的CV变分水平集矩形目标分割模型,加入矩形先验形状分割得到包含目标的矩形图像区域,实现了模板自动提取。  2)当目标未受到遮挡时,采用SAD相关跟踪算法,当目标受到遮挡时,该方法失效,需要改变跟踪策略。为此设计了一种基于SAD的相关跟踪有效性判断方法,根据序列图像SAD矩阵最小值所在的邻域矩阵的相关值,判断遮挡是否发生,提高了跟踪的准确性。  3)当目标受到局部遮挡时,采用多子区域相关跟踪算法进行目标跟踪。首先在模板划分的基础上确定了匹配模式和遮挡模式,并给出不同匹配模式的SAD计算方法,然后提出了基于距离离散程度和相似度离散程度的匹配模式决策方法以及基于分层最佳匹配模式的位置信息融合方法,实现了局部遮挡情况下的目标跟踪。  4)当目标受到严重遮挡时,采用基于核岭回归的目标轨迹预测方法进行目标位置预测。该方法通过映射函数将非线性输入映射为高维特征空间中的线性函数,然后根据岭回归原理解算出线性函数的参数,实现了目标位置的预测。  为验证本文算法的有效性,在MATLAB平台上进行仿真。实验结果表明,本文算法能够满足跟踪精度和实时性的要求。
其他文献
万维网上的资源为科学研究及人类社会提供了浩瀚的信息和知识。但是,从万维网的诞生到现在,仅仅在二十多年的时间里,人类已经面临着万维网上由于信息急剧增长所带来的检索问题。
该文以一个多变量耦合的实际工业控制系统为对象,通过对这个实际工业控制系统的工艺原理的仔细分析,建立了该控制系统的模型,并在多变量频率域控制理论的范围内对建立的多变
论文以"Intranet及Web Bascd Application"为题目.探讨了当今网络技术发展的热点Intranet的特点及发展.从硬件和软件两个方面论述了Intranet的建设思路和方法.其中,重点是从
该文通过组建江纤自动测试系统,对光纤法和自动测试技术在爆炸测试工作中的应用 进行了初步的分析研究;通过编制TDS数据处理软件,为爆炸测试工作自动化做了一些基本 的铺垫工
该论文研究任务来源于国家自然科学基金资助项目"仿真和建模的VVA技术".论文首先分析介绍了有关系统仿真和建模的VVA技术研究动态以及其中应注意的问题与准则.进一步结合鱼雷
随着“奥巴马”脑计划、欧盟十年脑计划的启动,脑科学已成为当前的研究热点,而有效的脑大数据管理和利用也是脑科学研究的必然要求和各类脑计划的重要研究内容。对于以人类高级
该文主要利用神经网络辨识理论和不等式约束的非线性规划理论,研究纸浆洗涤过程的优化控制.首先,分析了纸浆洗涤过程的工艺特点和控制难点.在此基础上,研究人员引入了两步辨
近年来,随着现代社会对多品种、多规格和高质量产品迫切的市场需求,工业生产更加倚重于可以生产多种产品的间歇过程,并且生产运行的安全性、可靠性已成为工程人员关注的焦点。但
该文建立主鳍/襟翼鳍联合减摇控制系统模型,对它的机理及特点进行深入的分析,并根据系统的特点及性能要求,提出H混合灵敏度S/KS问题模型并进行控制器设计;将伺服系统的动态环