模板图像尺寸可变的相关跟踪方法

相关跟踪过程中,序列图像中的实时图像与模板图像间存在灰度差异和几何形变,当前工程中采用相关匹配算法中的模板图像为矩形结构,为了在模板中尽可能的包含目标,模板中就不可避免的含有背景数据,但传统相关匹配算法中模板图像中的每一个像素都要参与计算,而且模板尺寸是固定的,这样就使得算法跟踪不稳定、容易丢失目标。为此提出一种变模板图像尺寸的相关跟踪方法,该方法实现了对模板图像尺寸的实时修正和非矩形模板相关匹配,试验证明此方法具有较强的抗几何变形的能力以及对复杂背景环境的适应能力。     

一种地面固定目标的双模跟踪方法

提出了一种由相关跟踪算法的改进算法和形心跟踪算法复合而成的新的双模跟踪算法．以双模跟踪算法作为算法核心形成一套实时跟踪处理软件系统,可用来实现对地面固定目标的模拟跟踪．同时还讨论了目标判别的策略和对目标丢失后的处理方法．     

基于字典学习的实时运动目标跟踪算法

采用提取图像的尺度不变特征可以获得较好的匹配跟踪效果,但该特征提取方法比较耗时。针对这一问题,提出了一种鲁棒的实时目标跟踪方法。该方法通过提取目标的多尺度平移、旋转特征来构建字典,提高了算法的鲁棒性。利用所构建的字典来表示待跟踪目标集特征,查找与目标模板最近邻的待跟踪目标,即可确定跟踪的最终结果。试验结果表明,这种基于字典学习的实时跟踪算法可以鲁棒实时地跟踪单目标。     

捷联成像导引头相关跟踪算法研究

捷联式成像导引头的光学探测基准随弹体姿态运动而动态变化,其目标图像的运动形式呈现复杂的非线性时变特性,传统扩展卡尔曼滤波(EKF)方法难以有效地针对目标运动模型进行波门设置及视线估计。为此,本文首先建立了以目标机动在惯性成像坐标系内的投影为输入,弹体姿态信息作为时变参数的目标帧间运动模型,并在此基础上提出了一种新的相关跟踪算法。该算法通过应用中心差分卡尔曼滤波( CDKF)理论有效解决了成像跟踪中的波门设置问题,提高了目标位置的估值精度,同时提出一种改进的变尺寸模板更新策略,抑制了目标图像的形变和模板漂移对匹配精度的影响,进一岁提高了系统的跟踪的精度,并通过仿真验证了算法的良好跟踪性能。     

基于模板匹配的前视红外目标识别方法

针对固定目标红外图像中边缘模糊,难以分割和识别的情况,提出了一种基于模板匹配的目标识别方法。由高程数据和正射影像等卫星数据生成目标区参考图和基准图,在基准图中根据归一化Laplace响应确定目标区特征尺度作为目标检测的先验知识,对实时图及灰度反转实时图进行匹配滤波,检测出候选区域,再对候选区域进行基于Hausdorff距离的模板匹配,从而得到最终识别结果。实验结果显示:该算法识别精度高、速度快,对于复杂地面目标前视红外图像的匹配识别具有一定的应用价值。     

一种新的红外成像近距目标的跟踪算法

文中给出了一种新的基于相关运算的红外近距目标的跟踪算法。模板选择依据加权的SUSAN算法,通过两级相关运算,进行目标跟踪,以达到减少计算、节约运算时间的目的。第一级粗相关运算采用模板亚采样模式,得到可能性最大的四个定位点;第二级精相关运算以四个定位点为中心的3×3邻域做全模板的匹配计算。本算法还给出了相关跟踪的帧内置信度和帧间置信度信号,实时智能的更新模板,经过实验表明,该算法有效地减少了模板的漂移误差,提高了运算速度。     

基于高斯尺度空间的末制导目标跟踪方法

针对光电成像末制导阶段目标尺寸和姿态均迅速变化的问题,提出了一种基于高斯尺度空间的目标跟踪方法。该方法根据目标模板信息获得其在待匹配图像中的搜索区域,由高斯尺度空间理论求得相应的空间图像;利用尺度参数估计出不同尺寸目标的待匹配图像,并将目标模板与这些待匹配图像进行相关匹配,由匹配程度最高的图像求得目标模板的当前位置和尺寸;当模板尺寸发生变化时,对目标模板进行刷新。仿真结果表明,该算法能适应末制导阶段目标尺寸的急剧变化,在强杂波地面背景下实现对目标的稳定跟踪。     

基于分割模板运动预估的相关跟踪算法

为了对常规相关匹配算法实时性能进行提升,提出一种基于分割模板运动预估的相关跟踪算法。采用最小二乘法全区间等距拟合目标运动轨迹,计算出目标当前预估点;将模板图像按块运动估计算法要求分割成宏块;按菱形搜索法在预估点周围区域进行搜索,得到每个宏块的最佳运动矢量;取匹配度最佳的运动矢量对应点为模板的粗匹配点;判断该点所在宏块与搜索区域相对位置关系,决定是否进行精匹配结束搜索,或是按梯度方向建立新的搜索区域。目标跟踪实验证明,该方法比基于全搜索的归一化积相关( NProd)算法其计算时间缩短到3.31倍。     

一种车载光电平台图像跟踪系统设计

为了对活动目标进行精确引导打击,设计一套新的图像跟踪系统以适应该平台。基于图像跟踪系统原理,论述了复杂背景下的跟踪技术、模板更新机制、低对比度下对弱小目标的跟踪技术、记忆跟踪功能以及对典型目标的跟踪功能等多项技术。介绍了所采取的波门漂移补偿、目标重新捕获和相似目标判断等措施,并以炮兵侦察车搭载该光电平台图像跟踪系统进行了多批次的跟踪试验。试验结果表明：该系统跟踪器的改进方法有效,整体跟踪效果提升显著。     

多特征联合匹配的目标图像稳定跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统中应用单一特征跟踪算法,由于特征不稳定而造成的跟踪点漂移,甚至目标丢失等问题,提出多特征联合匹配的目标图像复合跟踪方法.分析了分别单独使用灰度特征或者点特征进行目标跟踪存在的问题;通过归纳常用的目标跟踪算法与特征类型的对应关系,依据经验给出了几种多特征组合方案;以灰度特征和点特征作为多特征联合匹...     

多特征提取的红外和可见光目标跟踪方法

针对复杂背景下采用单一图像特征跟踪稳定性差的问题,提出了一种基于多个特征提取的红外和可见光图像目标跟踪方法.该方法提取红外图像的灰度特征和可见光图像的颜色、纹理特征,给出了采用核函数量化的直方图描述的多特征目标模型,结合均值漂移跟踪框架,给出了一种根据相似性度量进行自适应融合定位目标的方法,并给出了一种选择性的目标模板...     

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.     

运动目标高速实时数字图像测量系统

基于电影经纬仪的运动目标数字图像测量系统由CCD传感器、图像采集和处理等分系统组成,采用数字图像采集及处理技术对高速运动目标跟踪测量.CCD传感器采集的图像信号经数字信号处理器(DSP)实时处理,通过SCSI协议记录到高速SCSI设备上.经过图像均衡、滤波、平滑、伪彩等多种图像处理和亚像素定位和目标跟踪识别,可获得精确的测量结果数据.     

基于对应像素距离度量的图像匹配跟踪算法

结合最小绝对差度量MAD和Hausdorff距离度量的基本思想,提出了一种新的对应像素距离相似性度量方法的图像匹配算法和自适应模板图像匹配跟踪算法,并对对应像素距离相似性度量方法的图像匹配算法的匹配跟踪性能进行分析.对这2种算法的匹配跟踪性能参数的实验结果进行比较.实验结果表明:对应像素距离相似性度量方法的图像匹配算法具有较强的抗噪、抗畸变能力和稳定性,具有较高的匹配精度和匹配概率.     

基于单目视觉的多车辆跟踪方法研究

针对车载单目摄像机的汽车辅助驾驶系统,提出了一种多模式多线索的车辆跟踪算法。首先利用运动估计预测目标在下一帧的感兴趣区域,也就是跟踪窗。然后多目标遮挡推理机制确定目标是处于遮挡模式还是正常模式。在正常模式下,在跟踪窗内联合使用车辆的先验知识、评估环节、分块模板等线索对车辆目标定位;遮挡模式下,利用遮挡推理机制给出的遮挡区域,在跟踪窗内调用切割分块模板匹配进行遮挡处理。这种多模式多线索的车辆跟踪方法实现了对后方多车辆的稳定跟踪,同时也适合前视车辆。实验结果表明该算法是鲁棒的和准确的。     

伺服系统模块化设计在光电跟踪设备中的应用

文中介绍了一种伺服系统模块化设计方法．提供了一个在高精度两轴光电跟踪设备中．应用伺服系统模块化设计的实例,研究了模块选择、开发、组合及调试等问题．并采用频率响应法设计控制模块算法和确定算法参数。     

前视红外目标的鲁棒分层跟踪算法

针对前视红外序列图像中目标与背景对比度低、灰度级动态范围小以及目标边缘模糊的特点,提出了一种基于均值漂移和特征匹配的红外目标鲁棒分层跟踪算法。首先利用均值漂移算法来快速搜索局部最优候选目标。然后,通过特征匹配对跟踪误差进行有效修正。采用Harris算子对模板目标与候选目标进行特征点提取,利用改进的Hausdorff测度对特征点进行有效的匹配度量,最终实现红外目标的精确定位。实验结果表明该算法简单有效,能准确跟踪前视红外目标。