基于雷達(dá)圖像特征的目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-03 10:07
本文關(guān)鍵詞:基于雷達(dá)圖像特征的目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目標(biāo)跟蹤是雷達(dá)系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題,一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,主要因?yàn)槔走_(dá)的跟蹤不管在軍用領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,例如導(dǎo)彈跟蹤、船舶安全航行等。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)性能大幅上升使得利用圖像處理技術(shù)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)跟蹤成為可能。本文首先研究了雷達(dá)目標(biāo)跟蹤的基本理論。由于雷達(dá)系統(tǒng)中本身存在的測(cè)量誤差以及選取的運(yùn)動(dòng)模型的不準(zhǔn)確性,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的跟蹤方法會(huì)存在跟蹤不穩(wěn)定、目標(biāo)閃爍等問題。因此本文利用圖像跟蹤技術(shù)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤,并以雷達(dá)圖像特征加以輔佐,以提高目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤性能。其次討論了雷達(dá)圖像目標(biāo)跟蹤算法,主要包括圖像預(yù)處理、目標(biāo)檢測(cè)和特征提取與匹配三個(gè)方面。有效的圖像預(yù)處理可以降低計(jì)算量以及提高目標(biāo)的跟蹤精度。在背景差分法中詳細(xì)比較了中值背景建模、均值背景建模以及混合高斯背景建模三種方法的優(yōu)劣,接著通過采集的雷達(dá)圖像分析了幀間差分法的效果。本文通過中值建模法生成背景,并與當(dāng)前圖像做差分運(yùn)算,得到的圖像再進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理,之后將得到目標(biāo)進(jìn)行特征提取,再在下一幀中匹配被跟蹤目標(biāo)并計(jì)算目標(biāo)位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤。然后利用均值漂移方法對(duì)目標(biāo)的位置進(jìn)行預(yù)判,避免了全局匹配耗時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。針對(duì)均值漂移方法在目標(biāo)大面積遮擋時(shí)目標(biāo)跟蹤失敗的問題,引入卡爾曼算法對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行預(yù)測(cè),提高了均值漂移算法跟蹤的魯棒性。最后,本文針對(duì)雷達(dá)圖像序列利用雷達(dá)圖像特征與均值漂移跟蹤算法進(jìn)行跟蹤。對(duì)雷達(dá)圖像序列跟蹤的實(shí)驗(yàn)表明所采用的算法能夠取得良好的跟蹤效果,驗(yàn)證了該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:目標(biāo)檢測(cè) 均值漂移 卡爾曼濾波 圖像特征 目標(biāo)跟蹤
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN957.52
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-15
- 1.1 課題研究背景和意義10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 雷達(dá)目標(biāo)跟蹤研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 圖像目標(biāo)跟蹤研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本論文的組織結(jié)構(gòu)13-15
- 第2章 目標(biāo)跟蹤基本理論15-25
- 2.1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的跟蹤方法15-18
- 2.1.1 目標(biāo)關(guān)聯(lián)16
- 2.1.2 跟蹤濾波方法16-18
- 2.2 基于圖像的目標(biāo)跟蹤方法18-24
- 2.2.1 圖像目標(biāo)跟蹤的基本原理19-20
- 2.2.2 均值漂移算法20-24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第3章 雷達(dá)圖像目標(biāo)跟蹤算法設(shè)計(jì)25-63
- 3.1 圖像預(yù)處理25-38
- 3.1.1 圖像的平滑濾波25-29
- 3.1.2 邊緣檢測(cè)29-34
- 3.1.3 圖像的分割34-38
- 3.2 目標(biāo)檢測(cè)38-48
- 3.2.1 背景差分法38-44
- 3.2.2 幀間差分法44-47
- 3.2.3 光流法47
- 3.2.4 三種檢測(cè)算法比較47-48
- 3.3 特征提取與匹配48-62
- 3.3.1 直方圖48-49
- 3.3.2 SIFT49-54
- 3.3.3 SURF54-58
- 3.3.4 ORB58-59
- 3.3.5 三種特征算法比較59-62
- 3.4 本章小結(jié)62-63
- 第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)63-67
- 4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)63-64
- 4.1.1 功能圖63
- 4.1.2 流程圖63-64
- 4.2 實(shí)驗(yàn)效果64-66
- 4.3 本章小結(jié)66-67
- 第5章 總結(jié)與展望67-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
- 致謝72
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 孫尚龍;蘇寒松;;遮擋情況下基于卡爾曼濾波的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤[J];電子測(cè)量技術(shù);2011年05期
本文關(guān)鍵詞:基于雷達(dá)圖像特征的目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):284134
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