基于边缘化粒子滤波的红外小目标检测跟踪

针对红外探测系统中单帧红外图像中低信噪比小目标检测问题,提出一种基于边缘化粒子滤波算法的检测前跟踪方法.该方法根据混合状态滤波的思想,直接利用原始图像数据,采用粒子数确定的持续概率密度函数和新生概率密度函数,推导出目标存在的概率.对没有出现在量测方程中的线性状态变量边缘化,用卡尔曼滤波器进行时间更新.实验结果证明,该方...     

基于粒子滤波的弱目标检测前跟踪算法

针对低信噪比条件下机动目标的检测跟踪问题,提出了一种改进型的基于多模型的粒子滤波检测前跟踪算法.由于粒子退化问题,在目标信号微弱、目标发生机动或者信号幅值波动较强势,粒子滤波的TBD算法的检测概率和跟踪精度将会下降.本算法在粒子滤波的基础之上改进,即在每次循环之前加入新粒子,新粒子的分布是由平均法和前一时刻的目标估计结果进行确定.给出了粒子滤波的TBD算法推导以及数值计算过程.仿真实验表明:基于改进型粒子滤波检测前跟踪算法能够检测低信噪比的目标.     

基于高斯粒子CPHD滤波的多目标检测前跟踪算法

针对未知目标数条件下多弱小目标检测前跟踪(TBD)算法鲁棒性较低、运算量较大等问题,提出一种基于高斯粒子势概率假设密度(CPHD)滤波的多目标检测前跟踪算法.运用高斯函数近似目标状态的后验概率密度,采取粒子滤波的方法迭代更新CPHD中各高斯项的均值与协方差,无需重采样,避免了粒子退化和采样枯竭等问题;同时结合检测前跟踪算法的实际情况,得出粒子权值的更新表达式.仿真实验表明,与现有算法相比,所提出算法在降低复杂度的同时,可以更为可靠地传递目标势分布信息,从而提高多弱小目标数目和状态估计的准确性和稳定性.     

基于粒子滤波的检测前目标跟踪算法

针对低信噪比下红外图像中的弱小目标检测与跟踪问题,由于噪声的影响,信号不准确,图像不清晰。为解决上述问题,采用基于粒子滤波的检测前跟踪算法,直接利用传感器的原始数据,通过粒子滤波算法得到目标状态的后验概率分布,以目标出现概率作为检测目标的判断准则,检测出真实目标,并估计出目标在空间平面内的准确位置。并在抽取新生粒子时设定一个阈值,有效提高了抽取粒子的质量。对单个点的目标检测与跟踪系统进行了仿真。仿真结果表明,改进算法跟踪误差小,精度高,具有良好的检测与跟踪性能。     

基于粒子滤波的检测前跟踪改进算法

针对低信噪比环境下微弱目标的实时检测与跟踪,提出一种基于粒子滤波的检测前跟踪改进算法.该算法在粒子滤波的基础上融合不敏卡尔曼滤波(uKF1)算法,融合后的新算法在利用重要性密度函数产生粒子时充分考虑当前时刻的量测,从而引导粒子向高似然区域移动,使得粒子的分布更接近状态的后验概率分布.仿真实验表明,改进算法的检测与跟踪性能优于标准的粒子滤波算法.     

一种高效粒子滤波检测前跟踪算法的仿真分析*

分析了一种高效粒子滤波检测前跟踪算法的独特结构。其算法中存在两类粒子互相竞争与协作的复杂关系。针对其两类粒子数量选择的困难,通过大量仿真对比分析了两类粒子五种数量比例在不同总粒子数和不同过程噪声水平下的算法性能。仿真结果表明在两类粒子数量相等附近时,算法综合性能较好。     

基于UPF的小目标检测前跟踪算法

为提高对复杂环境下小目标的联合检测和跟踪性能,提出了一种基于粒子滤波的小目标先跟踪后检测(TBD)算法.通过粒子滤波对小目标的运动状态和出现状态进行联合采样,并采用Unscented粒子滤波(UPF)方法对TBD算法进行了具体实现.新算法真正将跟踪思想引入到目标检测中去,对小目标的联合检测与跟踪具有灵敏度高,捕获概率和跟踪性能高,对采样粒子数要求低等优点,能有效增强红外搜索与跟踪系统的"边检测边跟踪"能力.     

高斯粒子群优化粒子滤波检测前跟踪算法

针对低信噪比时标准粒子滤波对弱小目标的检测与跟踪时存在的粒子贫乏、跟踪精度对粒子数目要求高等问题,提出一种基于高斯粒子群优化粒子滤波的弱小目标检测前跟踪算法。利用高斯粒子群优化算法优化重采样后的粒子集,使粒子集朝着后验概率密度分布取值较大的区域运动,增加粒子的多样性,克服了粒子贫乏问题,并在保证跟踪精度的前提下降低了跟踪所需要的粒子数目,提高了标准粒子滤波算法的检测和跟踪性能。同时,建立了检测前跟踪系统的观测模型和系统模型,对基于标准粒子滤波检测前跟踪算法和优化算法进行仿真,仿真实验结果表明高斯粒子群优化粒子滤波的检测前跟踪算法相比基于标准粒子滤波的检测前跟踪算法具有更好的检测与跟踪性能。     

引入前帧加权采样的粒子滤波目标跟踪算法

根据相邻帧间信息的强关联性,提出一种引入前帧加权采样的粒子滤波目标跟踪算法,解决了传统采样重要性重采样(SIR)算法由于引进提议分布(Proposal distribution)而需要严重依赖目标的系统状态模型的问题,可以理想跟踪运动状态不规则的目标.该算法提出的引入前帧加权采样思想不仅仅局限于基于序列图像的跟踪,而且可以推广到其它相关的领域,具有普适性和实用性.     

基于动态规划的红外弱小运动目标的实时检测方法研究

文章针对低信噪比下红外弱小运动目标的特点,提出了一种正向动态规划算法。分析了算法的检测性能,并对算法实现中的一些关键问题进行了讨论。实验表明,该算法适应性强,能有效地完成对低信噪比下弱小运动目标的实时检测、识别与跟踪。     

基于TBD的粒子滤波红外点状动目标跟踪算法研究

提出了一种新的低信噪比红外序列图像运动点目标检测与跟踪算法,该算法有机地结合了TBD检测算法与粒子滤波跟踪算法。首先通过多帧TBD处理后,检测出运动目标的初始位置和运动速度,然后在跟踪阶段采用粒子滤波算法估计目标运动状态,可实现信噪比为2的点目标的检测与跟踪。对真实红外图像序列进行实验仿真,仿真结果证明,该算法具有良好的实时性与很高的精确性。     

基于Wiener滤波与图像序列相关的小目标检测算法

传统动态图像跟踪系统在对小目标,特别是点目标的预跟踪阶段,常面临算法较复杂、参数确定困难等问题,在低信噪比条件下不能取得满意的检测效果。该文针对这一问题,提出了一种利用Wiener滤波对原始图像滤波,再利用图像序列相关性对滤波后的图像进行“平均背景估计”,从而实现提取目标图像背景,检测动态小目标的新算法。同时对Wiener滤波器的参数简化计算以及目标检测阈值的选取进行了详细讨论。该算法参数简单,能在较低的信噪比下取得比较好的滤波效果,仿真结果表明了算法的有效性。     

双目视觉的弱点动目标粒子滤波跟踪定位研究

在研究红外图像序列的弱点动目标粒子滤波跟踪算法和双目立体视觉摄像机标定算法的基础上,基于双目视觉设计了双目图像序列弱点动目标的跟踪、空间定位系统。仿真实验表明：对粒子基于估计参数后的密度函数分配权重的算法,提高了图像跟踪精度,采用线性三角定位方法,有效地实现目标空间定位。     

Small target detection using cross product based on temporal profile in infrared image sequences

This paper presents a new small target detection method using cross product of temporal pixels based on temporal profiles in infrared (IR) image sequences. Temporal characteristics of small targets and various backgrounds are different. A new algorithm classifies target pixels and background pixels through hypothesis testing using the cross product of pixels on temporal profile and predicts the temporal backgrounds based on the results. Small target pixels are detected by subtracting the predicted temporal background profile from the original temporal profile. For performance comparison between the proposed method and the conventional methods, the receiver operating characteristics (ROC) curves were computed experimentally. Experimental results show that the proposed algorithm has better discrimination of target and clutter pixels and lower false alarm rates than conventional methods.     

关于采用粒子滤波器检测跟踪低小慢目标的研究

对于强杂波背景下的低小慢目标,雷达检测变得异常困难。先跟踪后检测（TBD）算法能够有效解决低信噪比条件下低小慢目标的检测与跟踪问题,文章介绍了经典的检测前跟踪技术,分析了基于粒子滤波器的TBD算法,分析了Salmond提出的PF-TBD算法,针对其不能充分利用量测值且有粒子枯竭与退化的缺点,最后提出了相应的改进算法。