融合摄像机位姿信息的模板匹配跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统在跟踪过程中,由于图像旋转、成像视角和目标尺度的变化带来的跟踪漂移问题,提出一种利用摄像机的位姿信息的匹配模板校正和更新方法。根据摄像机与目标的相对位姿信息,建立目标透视成像模型以及不同摄像机位姿情况下的模板校正方程;将校正方程分解为实时图像旋转和模板仿射变换两部分减小模板变换的误差;通过设计与相关系数和距离信息相关的模板更新策略达到适应跟踪系统逐渐接近目标过程中目标的变化。采用基于视景仿真软件Vega Prime产生的模拟飞行视频对算法进行了验证。实验表明所提算法能够适应图像制导跟踪系统在跟踪过程中目标尺度、成像视角以及图像旋转的变化,减小跟踪漂移。     

运动目标识别与跟踪仿真系统的基本技术问题

分析了运动目标识别与跟踪仿真系统的概念、组成及基本技术问题,并指出电视成像仿真是系统的关键。为提高电视成像仿真的数值模拟逼真度,必须在OpenGL、OSG等三维场景建模软件中考虑太阳光、天空环境光对目标亮度的作用,电视光学系统的离焦、长距离的大气传输过程中湍流对电视上目标成像的影响也不可忽略。对电视图像处理延迟对跟踪过程的影响提出了仿真方法,这些内容对研究运动目标跟踪系统是有益的。     

光电系统对空间目标成像建模仿真研究

对光电系统成像过程进行了建模仿真研究,采用光线跟踪法建立了成像过程的光线跟踪模型;根据线性滤波理论,对系统的各组成单元的调制传递函数进行分析,给出整个系统的传递函数,建立了成像过程的传递函数模型;结合光线跟踪与调制传递函数模型,建立了光电系统对空间目标成像仿真物理模型,给出了仿真流程;最后,进行了成像仿真,结果给出了目标在像面上的灰度分布曲线及仿真图像,验证系统理论传递函数,证明了模型的合理性.     

跨平台目标跟踪视景仿真系统构建

高精度的目标跟踪视景仿真必须考虑大气传输对目标在传感器上成像的影响,仿真系统并行化不可避免.为应用微机机群,需要建立跨平台的目标跟踪仿真系统.讨论了Linux和Windows两种操作系统下MPICH的配置、基于Matlab和OpenGL、GLUT的目标跟踪仿真程序开发等内容,初步构建了目标跟踪仿真并行化系统.     

基于3D打印的近红外光谱成像系统前端设计

针对当前近红外成像光谱系统研发成本高、结构复杂、便携性差等问题,提出了基于3D打印的近红外光谱成像系统前端设计。通过3D打印技术设计系统前端发射器、接收器和采集头套,并与近红外光谱成像系统结合,设计出尺寸小、硬度强、易扩展的前端采集设备。利用高灵敏度的OPT101、ADS1299和GS1011完成信号采集与传输,通过3D打印可实现精度高、无线传输、可实时检测脑部血氧浓度的近红外光谱成像系统。     

动目标微机监测与跟踪系统

本文对动态景物分析的一个重要方面——动目标检测和跟踪进行了研究和搜索,其目的是研究开发相应的算法,并利用微机图象设备构成一个实用系统(从速度及价格的意义),该系统能对一些重要场所执行动目标监测与跟踪任务,一旦有目标进入所监视区域,系统能自动检测出运动目标并对其跟踪,同时报警和对现场录象.     

基于相关系数的相关跟踪算法研究

提出了一种以相关系数作为相似度度量准则的相关跟踪算法，克服了传统的以点对点乘累加作为相似度度量准则的相关跟踪算法跟踪精度低的缺点。给出了相似性度量的快速实现方法，解决了目标跟踪的实时性要求。同时．还提出了一种新的模板更新策略，使得跟踪算法对环境的适应能力和稳定性得到较大的提高。此外，提出了跟踪失败判决策略，解决了因目标暂时消失或环境突然变化，如瞬间明暗变化，造成的成像质量差而引起的跟踪失败。试验结果表明，该相关跟踪算法减少了相关跟踪的复杂度，具有跟踪精度高和速度快的特点。目前，该算法已经应用在实时目标跟踪系统中。     

显微近红外图像用于分辨2种塑料材料的成像方法研究

显微近红外成像技术将成像技术和光谱分析技术相结合,不仅可以获取样品的光谱信息,而且还可以获取样品的空间分布信息,这是传统的近红外光谱分析所无法比拟的.本文以外观及近红外光谱极为相似的2种塑料材料为研究对象,采用显微近红外成像系统采集了并排放置的2种塑料材料的显微近红外图像,研究了2种塑料材料的成像方法.研究结果表明,在5910 cm-1附近,2种材料的近红外光谱具有细微差别.采用化学成像方法可以分别得到材料Ⅰ和材料Ⅱ清晰的成像图.本研究为显微近红外成像分辨不同材料的成像方法以及农产品、食品包装材料安全性的快速判别提供了一定的参考.     

匀速运动目标的聚束SAR成像特征分析

运动目标的合成孔径雷达(SAR)成像特征是SAR/GMTI系统中进行运动目标检测和成像的基础.以往研究都是在两维可分离条带SAR成像算法条件下讨论目标运动对成像的影响,而很少考虑高分辨聚束SAR成像算法处理后运动目标的成像特征.本文推导了两种典型高分辨聚束SAR成像算法(RMA和PFA)处理后的动目标误差谱表达式,并在此基础上从目标几何定位误差、残留距离徙动和散焦等方面给出了完整的聚束SAR运动目标响应特征分析.最后通过仿真数据处理验证了分析结果.     

低空运动目标的多传感器自动识别和实时跟踪

讨论了一种用于低空运动目标检测和跟踪的电视跟踪系统。为了提高系统自动跟踪和抗干扰能力,基于声—光—电多种传感器和测量装置如声波传感器、图像传感器和激光测距仪等,提出一种多传感器综合的自动目标识别和实时跟踪算法。该方法将被动声定位技术用于目标初定位,结合目标图像动静态特征和目标声源特征用于目标的特征提取和自动识别,根据视频跟踪和轨迹预测算法,得出期望的目标误差信号控制伺服机构进行精确跟踪。实验结果表明该算法简捷有效、精度和可靠性达到要求,验证了多传感器应用于全自动智能跟踪系统的可行性。     

实时双模图像跟踪系统技术研究

利用一种可用于红外成像，可见光成像实时双模图像跟踪系统的硬件设计原理和软件设计特色，讨论了基于分割的质心跟踪算法，基于提边的差分跟踪算法和特征匹配跟踪算法的特点，在此基础上，提出了并分析了双模置信度与融合跟踪算法，最后简述了伺服系统控制策略主实验结果。     

多视角光学定位跟踪系统

本文提出了一种新型多目光学定位跟踪系统。该系统的硬件包含近红外照明电路、近红外被动发射式标靶和多视角摄像机阵列三部分;定位跟踪算法分成特征检测、特征点匹配、三维点重构和器械识别四个部分。Matlab仿真实验和系统实验验证了定位跟踪硬件系统和定位跟踪算法的有效性,相比传统的MinDis和MinPro算法,本文提出的基于异面直线的垂足加权算法具有更高的定位精度。     

基于模板匹配的目标跟踪算法在红外热成像跟踪技术上的应用

介绍一种优化的快速模板匹配算法,可实现目标实时提取、识别和跟踪,并成功应用于红外热成像跟踪技术的研究,解决了复杂背景条件下目标跟踪稳定度差的技术难点。该算法用Vi-sualC++编写,可方便地移植到其它操作平台或嵌入式系统。     

基于液晶光阀的数字仿真目标研究

室内检测光电跟踪测量设备的电视系统,关键是提供适合的仿真目标.用液晶光阀作为成像平行光管的目标板,实时显示计算机控制的数字仿真目标图形;在外光源的照射下,平行光管将液晶光阀显示的图形成像于无穷远,提供给被测光电跟踪测量设备.用计算机生成的数字仿真目标可以在形状、大小、数量、背景及对比度等方面满足光电跟踪测量设备的检测需求.仿真目标的形成方便、灵活,克服了原有平行光管目标的固有缺陷.     

动载体光电系统自主跟瞄稳定控制方法

针对动载体的摇摆扰动对光电系统瞄准线稳定的影响,以及视频转换和目标提取滞后等造成的跟踪精度低等问题,提出了利用两个正交安装的速率陀螺敏感载体摇摆扰动的原理,实现动载体光电系统瞄准线的自主稳定;同时采用一种带前馈的分段线性双环控制方法,实现目标的高精度自动跟踪;在模拟动载体上的实验结果表明,瞄准线稳定精度最大值优于1 mrad,跟踪精度优于0.3 mrad,控制方法可适用于动载体光电系统的自主瞄准稳定和跟踪。     

具有跟踪功能的视频监控系统的实现

随着计算机、网络和存储容量的飞速发展,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程视频监控系统。本文最终实现了一个具有视频跟踪功能的视频监控系统。该系统可以实现对特定运动目标的动、静背景下的跟踪。     

一种实用的快速相关跟踪算法

图像跟踪算法是成像跟踪系统的关键技术之一。如何提高计算速度,满足实时要求,始终是该技术一个值得研究的课题。该文介绍了选择目标跟踪常用的跟踪算法,提出并详细阐述了一种逐步逼近的相关跟踪算法,该算法假设目标图像在帧问位移是一有限值,从目标图像中选定一点,精心设计X、Y两特征向量,逐次逼近目标的指定点,该算法最终收敛于指定点。仿真结果表明,该算法不仅能显著加快跟踪速度,而且有较大的实用性。     

高速公路视频超速监控系统的实现

介绍了一种高速公路视频超速监控系统的硬件构成、软件功能和动目标检测、动目标跟踪与速度测量、车牌自动定位以及车牌字符自动识别等关键技术的实现方法。该系统可广泛应用于高速公路管理、卡口管理、巡逻执勤、逃逸车辆抓捕等场合,具有很好的应用前景。     

基于卡尔曼滤波的动目标运动参数跟踪测量

为实现雷达的精确制导功能,需要精确的跟踪和测量动目标的各项运动参数,为了提高跟踪测量精度,根据目标运动特性采用与系统相匹配的滤波算法。本文探讨了卡尔曼滤波的原理和特点,设计了有效的滤波参数和滤波方程,并通过仿真验证了卡尔曼滤波对跟踪测量精度改善的有效性。     

基于雷达/红外成像的机动目标加速度估计

研究机动目标跟踪精度优化问题,需获取机动目标加速度准确信息。由于空间外界干扰造成雷达提供信息不准确,为此提出了基于雷达/红外成像的机动目标跟踪信息融合算法。建立了机动目标与空空导弹的相对运动目标机动数学模型,引入了雷达/红外成像导引头联合观测方法,并对两者的观测信息在时间上进行同步配准。采用雷达/红外成像信息融合跟踪扩展自适应卡尔曼滤波算法进行仿真。仿真结果表明,改进算法能够对机动目标加速度信息进行有效的、实时准确的估计,验证了所设计的跟踪算法的正确性,实现了以直接碰撞方式达到毁伤目标的目的。