一种快速序列图像低信噪比点目标的检测与跟踪方法

文中提出用截断序贯似然比检测、多级假设检验及航迹点信号强度滤波相融合的处产现序列图像中低信噪比点目标的检测与跟踪,其中,点目标的位置,速度及运动方向均未知。文中推导了相应的序贯似然比判决准则及虚假航迹终结准则,并对该算法进行了详细的描述及仿真,仿真结果表明该算法可快速实现信噪比为２的点目标的检测与跟踪。     

序列帧间双重匹配的红外点目标跟踪算法

针对海空复杂背景下红外点目标的检测与跟踪,提出了基于图像序列帧间双重匹配的边跟踪边检测算法,并建立了数学模型。它采用标记序列帧M以帧对帧的方式记录输入序列的帧间匹配结果,标记帧T以点对点的方式记录标记序列帧M的帧间匹配结果,统计帧S记录T中各像素的匹配成功次数,输入单帧图像同步输出矩阵T和S分别显示目标运动轨迹和迎头目标检测结果。算法匹配过程不随目标数目或运动状态而改变,且无需提前判断疑似目标位置,有效解决了目标在图像序列中突然丢失或出现被干扰情况下的跟踪,尤其可以对跟踪结果实时地进行目标分离,解决了迎头目标跟踪的难题。仿真和实际工程图像实验结果表明,算法具有较高的可靠性和实时性。     

一种新的低信噪比序列图像运动点目标检测与跟踪算法

提出了一种新的低信噪比序列图像运动点目标检测与跟踪算法,该算法有要地结合了遗传算法与截断序贯似然比检验算法,仿真结果表明应用用此算法,可实现信噪比为２的点的检测与跟踪,文中根据低信噪比点目标检测的特点,了合适的编码方案,遗传操作方法及虚假航迹终结准则,提出了合格个体保留法。     

基于小波变换与卡尔曼滤波的多目标跟踪

利用小波变换和卡尔曼滤波研究多目标检测与跟踪问题.采用小波三层分解原理,对图像进行去噪处理,得到的低频图像再进行背景差分运算,从而检测出运动目标.采用卡尔曼滤波先预测出目标在下一帧的位置,通过前后帧的目标位置计算半径值,结合k近邻算法在半径内采用k近邻数据关联,取与预测位置欧氏距离最短的点为目标在下一帧中出现的真实位置.通过MATLAB对实验进行仿真.结果表明,方法可有效提高多目标检测与跟踪的准确性和抗遮挡性.     

一种基于目标状态关联的动态规划TBD算法

鉴于传统动态规划-检测前跟踪（DP-TBD）算法在低信噪比条件下易导致航迹跟踪误差大.为减小航迹关联时噪声的影响,提出了一种基于目标状态关联的DP-TBD算法.在当前第k帧观测值与（k-1）帧窗内某观测值累加的基础上,沿此方向再与（k-2）帧区域内的指标函数最大者进行累加,并记录累加后最优指标函数值所对应的前两帧的位置,用于回溯航迹.仿真结果表明,该算法有效减小了噪声的影响,相对于传统算法提高了跟踪性能,并且搜索窗越大,杂波点也越多,所提算法的优势越明显.     

一种基于多帧积累粒子初始化的PF-TBD算法

针对低信噪比条件下传统粒子滤波-检测前跟踪(PF-TBD)算法粒子初始分布针对性不强而导致起始阶段检测和跟踪性能较差的问题,提出一种粒子初始化新算法.该算法首先利用目标幅度帧间的相关性,通过多帧的幅度积累,突出目标可能的位置;然后再根据这些位置初始化粒子,增强粒子分布的针对性,使粒子快速向目标真实位置聚集.理论分析和仿真结果表明,新算法提高了起始阶段目标的检测和跟踪性能.     

一种TAS+TWS体制雷达中心机系统设计与实现

为使岸防雷达同时满足高速弹丸跟踪和低速多目标能力的需求,设计了一种通用的搜索加跟踪兼顾边扫描边跟踪(TAS+TWS)体制雷达中心机系统方案.根据系统功能和性能需求,从中心机外部接口、系统硬件以及系统软件设计与实现上,给出了中心机系统方案的具体实现;详细论述了方案中涉及的波束编排与调度、目标预测及跟踪等关键技术,并给出了方案的实际应用结果.理论和实际应用验证了该方案的可行性.     

基于数据流聚类的多目标跟踪算法

针对传统多目标跟踪算法在航迹初始阶段易受杂波干扰,提出一种交互多模型核预估数据流聚类的多目标跟踪算法(CE_DMTT)。对数据流进行在线聚类,并运用交互式多模型预估类核位置,缩小聚类搜索范围,同时引入Renyi熵,对聚类进行自适应提取,获取潜在航迹。然后基于潜在航迹运用多假设跟踪算法实现实时跟踪。仿真结果表明,该算法有效减少计算复杂度,提高系统实时性。     

基于形态学方法的红外小目标检测

为了降低复杂背景下红外小目标检测的虚警率,在分析目标特性的基础上,给出了一种高提升滤波与形态学Top-hat算子相结合的检测方法.该方法首先对红外图像进行高提升滤波,提高图像对比度;通过Top-hat变换滤除背景,利用伽马变换提高信噪比（SNR）,经阈值分割检测出可能的目标,然后通过对序列图像的处理最终确定目标,并形成稳定航迹.仿真结果表明：与单一的Top-hat变换相比,该方法能够更准确检测出信噪比不小于2的目标,且虚警率低.     

目标回波特征辅助的海面多目标跟踪方法

由于复杂的海洋环境和近海稠密的海面目标，海用雷达常面临高虚警率、高目标密度的“双高”跟踪场景。来源于海杂波和多个邻近目标的量测点在探测空间中密集出现，传统的跟踪方法仅利用单帧量测的位置信息不能很好区分量测的具体来源，导致跟踪性能严重下降。利用目标回波特征信息可以在不提高算法复杂度的情况下弥补上述缺陷，但目标回波特征的泛化能力较弱，需要针对不同的雷达体制、工作场景及探测需求，因地制宜地选择适合的目标回波特征。以探测大中小型船只为任务的高分辨对海警戒雷达为应用背景，采用检验统计量和目标径向速度量测作为目标回波特征，重构了跟踪方程使得目标回波特征的信息被充分应用于关联、滤波和航迹管理等跟踪的各个环节。此外，采用了一种“两级”跟踪流程，依据航迹质量划分确认航迹和候选航迹，串联跟踪目标并交互信息，有助于跟踪难以形成持续稳定检测的非机动海面小目标。实测和仿真数据实验结果表明，在海面复杂的多目标场景中，所提方法可以实现稳健的目标跟踪。     

分布式异类传感器网Hough变换航迹起始算法

为解决异类传感器网异步采样条件下的航迹起始问题,提出分布式异类传感器网Hough变换航迹起始算法.该算法利用多传感器多采样周期测量建立候选目标集,用极大似然法估计候选目标的状态;采用Hough变换建立参数空间直方图,并对参数空间直方图聚类实现航迹探测;建立目标初始方位角直方图和目标速度直方图,分别对两个直方图聚类实现目标探测;找出与目标相关的测量,利用这些测量估计目标的状态.仿真结果表明,该算法能有效实现航迹起始.     

弹性系统动力学总势能不变值原理及其在振动和动力稳定性分析中的应用

讨论了拉格朗日方程和哈密顿原理的不足 ,介绍了由曾庆元 2 2年前首次提出的弹性系统动力总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则 ,阐明了不论系统如何复杂 ,其空间振动方程均可利用此原理和此法则简便建立 .它们独特的优点体现在解决了列车 桥梁 (或列车 轨道 )时变系统横向振动的问题 ,而这两个复杂动力系统的空间振动方程不能由动静法、拉格朗日方程或哈密顿原理等方法建立 .曾庆元和他的研究生们将列车 桥梁 (或列车 轨道 )视为一个整体系统 ,利用前述原理和法则建立了此系统的空间振动方程 ,在国内外首次求得了桥梁和轨枕的振动波形图 ,与相应的实测波形图良好接近 .文末提出了弹性动力系统总势能的概念 ,基于此概念 ,又提出了判别系统运动稳定性的能量准则 ,两个例题说明了此能量准则的应用 .     

嫦娥三号软着陆控制研究

嫦娥三号于2013年12月2日成功发射,在预定着陆区虹湾区实现我国首次月球的软着陆。在受力、地形等因素的影响下,对嫦娥三号的软着陆轨迹进行控制研究,在主减速阶段和避障阶段建立了月心坐标系和月面坐标系,利用角动量守恒和机械能守恒确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置以及速度。以燃料消耗最少为目标函数,在初、末条件的约束下,分析探测器受力,实现主减速的控制。以燃料消耗最少和着陆位置的平整度为指标控制嫦娥三号避障阶段的状态、路径。     

基于雷达-维距离像的航迹相关方法

为提高灵巧、多模高分辨雷达跟踪目标的能力,利用宽带雷达－维距离像可实现快速辩别目标的特性,提出了高分辨雷达在多目标跟踪过程中,用一维距离像进行航迹相关的方法,定义了参数匹配分,用它讨论相同或不同目标之间距离遥相关性,利用距离匹配分均值和方差信息确定了航迹相关的判决门限和最大姿态角的变化量,三种真实飞机目标的实验结果表明,在一定姿态角度范围内,可以精确判别出目标的航迹,同时也证明了通过加密采样间隔,可提高航迹关联的准确性。     

一种基于改进层次聚类的Hough空间峰值检测方法

运用Hough变换对序列图像中的弱小点目标运动轨迹进行直线检测时,常规的Hough变换参数空间峰值检测方法难以区分相近的目标运动轨迹。为满足多目标有效跟踪的应用需求,文章根据目标Hough变换参数空间的狭长型特点,结合改进的层次聚类方法,给出一种基于层次聚类的Hough变换参数空间峰值检测方法。通过实验分析,验证了文章所提方法的有效性。     

组网无源雷达高速多目标初始化及跟踪算法

针对无源相参雷达系统多个高速机动目标跟踪问题,提出一种扩展的多模型概率假设密度滤波器的粒子滤波实现方法． 传统的多模型概率假设密度滤波器假定新生目标的强度函数先验已知,但是无源雷达背景下新生目标可在监视区域任意位置出现,且速度取值范围大,此时传统方法失效． 基于传统多模型概率假设密度滤波器,利用各时刻远离多目标状态估计的定位结果,自适应初始化各时刻新出现的目标,有效跟踪多个高速机动目标． 仿真实验验证了该方法的有效性．     

多普勒盲区条件下的目标航迹优化技术

机载预警雷达采用脉冲多普勒体制,具有良好的低空探测性能,但其固有的多普勒盲区会使目标无法被检测,从而造成目标航迹中断和重起批．针对多普勒盲区条件下的目标跟踪问题,研究了一种基于多普勒预测的目标航迹优化方法．首先分析了多普勒盲区产生的原因,然后在传统自适应航迹暂消准则的基础上,结合扩展卡尔曼滤波处理后的点迹预测,提出了一种优化的暂消准则,并引入航迹质量分数来评估航迹维持能力．最后通过仿真实验验证了所提出准则的可行性和有效性．     

Track quality evaluation method using amplitude information

Increasing the false alarm rate can improve detection performance of weak targets, but it will induce too many false tracks. Therefore, a track quality evaluation method based on amplitude information is proposed in this paper, to further distinguish target tracks and false tracks. Firstly, according to the amplitude information on one plot, we give a quality evaluation function for each plot; then, based on the plot quality in a temporal window for track quality evaluation, we calculate the track quality; finally, we accomplish track confirmation, track maintenance and track termination according to the calculated track quality. Numerical results indicate that the proposed method can obtain a higher probability of track confirmation and track maintenance at a strict track quality standard with a lower probability of track deletion, indicating the improvement of detection performance of weak targets.