一种用于快速捕获目标的可见光电视跟踪系统设计

针对可见光电视跟踪系统中。处理数据量大、处理时间有限这一问题,提出了一种基于DSP＋FPGA架构的可见光电视跟踪系统。实验证明,该系统在进行复杂算法和多目标提取方面比以前的单独DSP处理系统更容易满足实时性要求,提高了系统的整体性能,有一定的实用价值。     

一种基于SiameseRPN 的模糊视频目标跟踪算法

为提高追踪准确率, 提出一种针对模糊视频的轻量级视频跟踪算法。采用主流对抗生成网络模型 DeblurGAN V2 进行去模糊处理,交由基于改进SiameseRPN 目标跟踪算法进行目标跟踪。为实现轻量化,将目标跟 踪的特征网络替换为EfficientNet 网络,改进注意力机制为ECANet 以捕捉多通道信息,并在GoPro 数据集上进行测 试。测试结果表明：相比SiameseRPN 算法,该算法能实现更高的追踪准确率,帧率能达到实时性要求,具有一定 的借鉴意义。     

改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法

针对现有的交互式多模型粒子滤波算法存在粒子退化现象,跟踪性能不高,计算量大影响跟踪的实时性等问题,采用改进的残差重抽样算法,并在滤波前后,对各模型粒子进行输入输出交互运算,得出一种改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法。该算法在解决了粒子退化现象的同时,避免了残留粒子重采样问题,在一定程度上降低了计算量,减小了系统估计误差,提高了跟踪性能。通过仿真,验证了该算法的良好性能。     

基于相关和卡尔曼滤波的组合跟踪算法

针对现有单一或组合跟踪算法对于复杂背景条件下高速红外目标跟踪稳定性较差的问题,提出了基于相关和卡尔曼滤波的组合跟踪算法。该算法改进了相关跟踪算法的模板设计,并将其计算的目标位置作为卡尔曼滤波观测量输入来修正和预测目标航迹。在多种复杂背景条件下的反复测试验证表明,该算法有较好的鲁棒性,实现了对目标的稳定跟踪,满足光电系统对高速红外目标跟踪稳定性的高要求。     

基于颜色和轮廓特征的目标视觉跟踪算法研究

针对目前大多数视觉跟踪算法仅采用颜色特征进行跟踪,易导致跟踪错误的问题,提出了一种基于颜色和轮廓特征的改进粒子滤波算法。算法利用粒子滤波(PF)对目标进行预测,通过Camshift搜索对粒子进行优化,根据搜索窗口面积信息将目标的颜色和轮廓信息自适应的结合起来。实验表明,该算法在处理遮挡和相似色干扰方面优于传统的PF+Camshift跟踪算法,且具有良好的鲁棒性和实时性。     

基于圆环域描述的改进快速SIFT算法

针对快速SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法去掉高斯加权环节,导致算法稳定性下降的不足,对快速SIFT算法中的特征描述子进行了改进,用圆形代替矩形并对区域进行分层,越靠近关键点层数越多,相当于对中心区域进行了加权,并通过仿真给出了最佳加权层数和特征描述子方向数。仿真实验表明:该算法不但满足了匹配正确率和实时性的要求,而且具有很高的稳定性和鲁棒性,能够满足目标跟踪的实时性要求。     

基于互信息测度红外目标图像相关匹配跟踪算法

在红外地面目标跟踪过程中,目标在图像系统中呈现多样化,任何一种单一的跟踪方式都无法满足系统的要求。对此本文采用一种多模跟踪方式,针对具体的目标,采用不同模式的跟踪方法。对于小目标,采用互信息测度的相关跟踪方式;对于大目标,采用形心跟踪方式。通过自适应波门来决定跟踪模式,实验证明该算法具有稳定而且精确的跟踪性能,算法执行时间短,完全可以满足实时性要求。     

用于红外成像制导空空导弹的边缘检测最简算法研究

现代空战中目标高速机动性对红外成像制导空空导弹图像信息处理能力提出了很高要求.为了给边缘跟踪阶段提供实时有效的边缘信息,文中提出应用两种最简边缘检测算法提取红外目标边缘,分别基于梯度运算和灰色关联度分析.文中推导了最简算法,分析了算法的运算量并与经典算法做了对比.实验结果表明该算法运算简单,实时性高,能够满足红外制导空空导弹对目标信息的需求,利于工程应用.     

弹道目标跟踪的自适应多维分配相关算法

研究了弹道目标防御雷达的多目标跟踪数据关联方法,提出了一种弹道目标跟踪的自适应多雏分配相关算法.在对多传感器探测覆盖区域进行分区处理的基础上,进行多目标跟踪模式的判断,根据跟踪模式选取不同维数的多维分配相关算法进行相关处理,分析了多维分配算法存在的问题,给出了算法实现的伪代码.仿真实验结果表明,利用该算法能够很好地跟踪弹道目标.     

基于NIOSII的运动目标检测跟踪系统

提出采用高性能芯片EP2S90为核心,结合NIOSII软核处理器的高处理性能,实现视频信号采集与处理的运动目标检测跟踪,提高了系统的实时性,减小了系统的结构,拓展了系统的使用范围.最后,结合目标检测算法对图像序列进行了仿真实验,实验测试结果说明利用该系统能够获得比较理想的目标检测跟踪结果.     

一种基于双向匹配融合的合成孔径雷达景象匹配算法

针对合成孔径雷达（SAR）图像进行景象匹配时因图像差异和斑点噪声造成误匹配的问题,提出了一种基于双向匹配融合的景象匹配算法。采用变形差异相似性测度进行从实时图到参考图的正向匹配;通过选取参考图中易匹配子区,进行基于相位一致性特征强度互相关的从参考图到实时图的反向匹配;对双向匹配的结果进行融合处理,确定最终的匹配位置。实验结果表明,该算法能克服异源SAR图像间的图像差异对匹配的影响,具有较高的匹配精度和较好的鲁棒性。     

一种改进的SIFT双向匹配算法

分析SIFT特征提取匹配算法,利用SIFT特征向量匹配对的唯一性约束改进算法的匹配策略提出双向匹配算法,在已有匹配结果的基础上引入匹配的唯一性约束,进一步降低实时图像与参考图像时序匹配的误匹配率,以达到在实时图像中寻找已知着陆区域的目的,提高图像匹配的准确率。实验结果表明该方法有效。     

基于惯导信息的图像校正算法研究

针对景象匹配制导系统中弹载摄像机拍摄的实时图相对于弹体中预存的基准图存在较大的变形,严重影响到景象匹配精度的问题,提出一种基于惯导提供的位姿信息的图像校正算法,将弹载摄像机拍摄的实时图转换成与基准图同一个拍摄角度和高度条件下的图像。实验结果表明该算法校正精度高,鲁棒性强,极大地提高了景象匹配的精度。     

一种采用提前终止判决法的图像匹配跟踪算法

针对原始遍历式匹配模式算法的时间复杂度高以及给视频图像目标跟踪系统的计算能力带来极大考验的问题,提出一种基于提前终止判决的归一化互相关匹配算法(zero-mean normalized cross correlation based on early termination condition,ZNCC-ETC).在基于盒子滤波优化的遍历式ZNCC匹配算法(ZNCC based on Box-Filtering,ZNCC-BF)的基础上,发现ZNCC-BF算法在遍历匹配过程中存在着一个适当的阈值,一旦模板图与候选图的互相关累加值超过这个阈值,则后续任何计算即为冗余计算,而ZNCC-ETC则采用提前终止判决法实现图像的加速匹配跟踪,并通过对比实验进行验证与分析跟踪结果.分析结果表明:相对于标准ZNCC以及改进的ZNCC-BF,ZNCC-ETC算法能够在保证全局最大值收敛能力的前提下,进一步降低匹配过程中的计算量,实现加速匹配跟踪的目的.     

快速景象匹配算法控制策略

为提高景象匹配算法的匹配性能,分析匹配算法设计的基本思路及常见两类匹配算法的优缺点,提出采用一定的控制策略以加快匹配速度,进而提高匹配效率的思想,给出几种匹配控制策略的设计思路.以归一化积相关景象匹配算法为例,采用先粗后精的分层匹配策略,实现了算法的加速,通过大量的匹配仿真实验,验证了该匹配控制策略的可行性、有效性.     

投影相关匹配算法

二维投影相关法是基于二维投影的灰度相关匹配算法,主要利用匹配图像相邻像素的灰度值的大小关系应该相同的原理进行图像匹配。该算法不仅大大减少了数据的维数,而且算法主要涉及（0,1）整数运算。与去均值归一化互相关算法（Nnprod）相比,其在保证匹配精度要求的前提下提高了匹配速度。     

一种基于边缘匹配的前视红外目标识别算法

红外目标识别是影响精确制导武器命中精度的重要因素。针对因基准图与实时图存在差异导致模板匹配性能下降的问题,提出了一种基于边缘匹配的前视红外（FLIR）目标识别算法。在模板匹配的基础上,利用目标的邻域信息排除虚警,计算基于匹配代价矩阵的匹配置信度对候选匹配点进行排序,利用前面连续多帧图像的识别结果为当前帧识别提供信息,从而提高目标识别的准确性和鲁棒性。在2组不同目标类型的红外视频序列上所做的实验表明,该算法具有较好的识别性能。     

正态分布转换算法在声纳图像处理中的应用

根据声纳图像匹配处理的实时性需求,研究了正态分布转换算法。该方法基于对图像中目标点的概率分布进行匹配,不需要提取图像的几何特征或灰度特征,可有效缩短匹配时间。通过对均值滤波法、中值滤波法、小波去噪法、形态学平滑法4种图像去噪和迭代阈值法、最大熵法、一维Otsu法和二维Otsu法4种分割算法,进行仿真并对比,选出符合实时性处理的方法,即中值滤波法和一维Otsui法。基于美国德州仪器公司的数字信号处理芯片,将图像去噪、分割和匹配算法在硬件上实现,硬件实现结果和仿真结果一致,实现了声纳图像匹配的实时处理。     

基于激光扫描测高技术的地形匹配

提出了一种不同于传统的地形匹配方法.利用角分辨率和测距精度高的激光扫描雷达, 实时获取激光发射点到飞行器下方一定范围内地面采样点的斜向距离, 通过重采样和插值技术恢复出各采样点的高程, 然后和预存的参考图进行匹配.匹配中将高程直接相关匹配和基于小波变换的多尺度特征匹配相结合.在尽量保证实时性的同时, 获得了较高的捕获概率和定位精度.初步仿真检验了该方法的优越性.