在很多無人機的應用中,都包含對目標的檢測與跟蹤,因此,無人機地面移動目標的檢測與跟蹤有很大的研究價值,應用需求廣泛�，F階段的研究都是假定目標背景環(huán)境非常理想,而現實中,不僅環(huán)境復雜,且跟蹤的目標距離攝像機的遠近也會影響跟蹤的效果,當距離目標較遠時,目標在圖像視場中占有較小比例;相反,就會有較大的比例,邊緣輪廓以及紋理信息清晰可分辨。論文提出一種基于視覺的無人機的目標跟蹤方法,本文為了減小背景環(huán)境中干擾物的負面影響,嘗試研究長時間跟蹤及大尺度變化目標檢測的有效手段,目的是提高系統(tǒng)的實時性及魯棒性。論文的主要工作如下:1、首先介紹了當前國內外的跟蹤算法的研究背景、對當前主要檢測與跟蹤系統(tǒng)做了基礎性的闡釋;同時在目標檢測與跟蹤算法層面上,分析了它們之間的優(yōu)劣及發(fā)展方向,探尋當前研究存在的問題,找到待突破的地方,從而為本論文的研究工作奠定方向。2、提出一種基于背景加權局部敏感直方圖（LSH）聯(lián)合邊緣梯度直方圖（HOG）的粒子濾波跟蹤算法,該方法能增強被跟蹤目標特征的描述,能適應目標尺度變化、遮擋等問題,且具有光照不變性特點,能很好地實現對小目標的檢測與跟蹤,有效解決室外復雜環(huán)境下移動目標跟蹤過... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學湖南省

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 無人機分類及應用前景
        1.2.2 國內外無人機目標跟蹤系統(tǒng)研究現狀
        1.2.3 國內外目標跟蹤算法研究現狀
    1.3 論文的研究內容和創(chuàng)新點
        1.3.1 研究內容與章節(jié)安排
        1.3.2 創(chuàng)新點
第二章 地面移動目標特征表示
    2.1 引言
    2.2 目標顏色特征檢測
        2.2.1 不同顏色空間目標檢測效果比較
        2.2.2 局部加權顏色直方圖模型
        2.2.3 局部敏感直方圖
        2.2.4 背景加權局部敏感直方圖
    2.3 目標邊緣特征檢測
        2.3.1 canny邊緣檢測及改進
        2.3.2 邊緣方向直方圖
    2.4 目標檢測與定位
        2.4.1 邊緣特征提取
        2.4.2 目標尺寸位置計算
    2.5 本章小結
第三章 無人機地面移動目標跟蹤系統(tǒng)建模
    3.1 引言
    3.2 坐標系構建
        3.2.1 坐標系定義
        3.2.2 坐標系之間的關系
    3.3 跟蹤系統(tǒng)建模
        3.3.1 無人機建模
        3.3.2 地面移動目標建模
        3.3.3 云臺攝像機建模
    3.4 運動建模
        3.4.1 無人機與地面移動目標的相對運動
        3.4.2 無人機、攝像機與地面移動目標的相對位置關系
        3.4.3 目標成像模型
    3.5 本章小結
第四章 運動目標跟蹤算法設計與實現
    4.1 引言
    4.2 目標狀態(tài)模型及估計
        4.2.1 目標狀態(tài)模型
        4.2.2 目標觀測模型
        4.2.3 目標狀態(tài)估計
    4.3 粒子濾波算法及實現
        4.3.1 粒子建模優(yōu)化
        4.3.2 狀態(tài)轉移方程建模
        4.3.3 觀測方程建模及粒子權值更新
        4.3.4 相似性度量
        4.3.5 粒子重采樣
        4.3.6 算法流程
    4.4 基于特征融合的粒子濾波目標跟蹤算法
        4.4.1 目標特征模型
        4.4.2 目標運動狀態(tài)估計
        4.4.3 目標尺度估計
        4.4.4 觀測方程建模的優(yōu)化
        4.4.5 算法步驟
    4.5 本章小結
第五章 實驗結果及分析
    5.1 引言
    5.2 算法驗證實驗
        5.2.1 室內仿真實驗一（遮擋問題）
        5.2.2 室內仿真實驗二（光照與尺度變化問題）
    5.3 無人機運動目標跟蹤實驗
    5.4 討論
第六章 總結與展望
    6.1 論文研究工作總結
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研工作成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大疆掘金“無人機” 市場爆發(fā)尚需時日[J]. 梁偉,董枳君.  商學院. 2018(09)
[2]固定翼無人機地面車輛目標自動檢測[J]. 李大偉,李明濤,鄭建華,楊成偉.  電子設計工程. 2018(08)
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[4]基于視覺的室內四旋翼無人機目標追蹤系統(tǒng)設計[J]. 龔子然,代勇,王響,王玉花.  儀器儀表用戶. 2018(01)
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博士論文
[1]固定翼無人機地面車輛目標自動檢測與跟蹤[D]. 李大偉.中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心) 2017
[2]基于粒子濾波的視覺目標跟蹤方法關鍵技術研究[D]. 王寧.華中科技大學 2013
[3]基于視覺的小型無人直升機地面目標跟蹤技術研究[D]. 辛哲奎.南開大學 2010

碩士論文
[1]基于視頻監(jiān)控的車輛違章行為檢測方法研究[D]. 陳志祥.重慶大學 2016
[2]四旋翼無人機地面目標跟蹤系統(tǒng)的研究與設計[D]. 馬良.東南大學 2015
[3]旋翼無人機跟蹤地面移動目標的視覺控制[D]. 姜運宇.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]基于壓縮感知的目標跟蹤研究[D]. 王松林.南京理工大學 2014
[5]自適應顏色直方圖的粒子濾波算法[D]. 劉錚.武漢理工大學 2012
[6]基于粒子濾波器的視頻目標跟蹤[D]. 陳卓.華中科技大學 2012



本文編號：3184068