红外成像/雷达融合的小目标跟踪方法研究

发布时间：2021-03-01 18:53

　　多传感器融合跟踪技术已经成为目标跟踪领域的一个重要发展趋势。红外探测器与毫米波雷达各有所长,将二者融合能够提高系统对目标的跟踪精度,降低虚警率。因此在军事和民用领域中红外与毫米波雷达融合都得到了较多的应用。本文研究工作围绕融合跟踪中涉及的关键技术进行展开,主要包括三个部分:多传感器之间的数据配准、子系统中红外小目标跟踪以及分布式航迹融合。首先,本文对多传感器融合的基本理论和主要流程进行了描述。针对时间配准问题实现了一种能自适应进行时间偏差估计的拟合外推配准方法。然后,针对红外雷达传感器同时需要配准的情况,构建了一种基于无迹卡尔曼滤波的时空同时配准方法。最后对几种时间配准方法以及时空配准方法进行了仿真实验对比分析。然后,针对红外子系统中的目标跟踪问题,本文研究了一种改进的粒子滤波跟踪方法。由于红外小目标缺乏有效的纹理和形状特征,本文基于位置加权的思想建立目标灰度直方图,并联合局部对比度为目标建立观测模型。在实际应用场景中由于成像平台抖动会导致目标短时间内发生状态突变,致使粒子对目标的有效覆盖率降低,为解决这一问题,本文实现了一种基于图像显著性特征的采样粒子生成方法。该方法通过计算目标的显... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

目标运动示意图

器 1 为时间基准将传感器 2 进行时间配准。目标运动曲线如图 2-6：图 2-6 目标运动示意图 结果展示：据上述实验参数进行仿真实验，单次配准误差曲线如图 2-7 所示：

2：外推0.0040 0.0070 0.0035 0.0050 0.0094 3：插值0.0040 0.0331 0.0072 0.0050 0.0378 2 数据准备：传感器 1 和传感器 2 传感器的角度测量方程如下： ttwtttwt22112cos0.52cos0.5 （设两传感器的测量噪声 wt1、 wt2是均值为 0 的高斯白噪声，传感器 1 测 0.005，传感器 2 测量标准差 0.01，观测周期都是 0.01 秒，传感器 1 的观为1t {0, 0.01, 0.02, }，传感器 2 的观测时刻序列为2t {0.005, 0.015, 0.02感器 1 为时间基准将传感器 2 进行时间配准。目标运动曲线如图 2-8：

【参考文献】：
期刊论文
[1]加权颜色粒子滤波与SIFT特征双融合的行人跟踪[J]. 魏旭东,秦立峰.  计算机工程与设计. 2019(02)
[2]红外导引头关键技术国内外研究现状综述[J]. 马晓平,赵良玉.  航空兵器. 2018(03)
[3]基于特征融合的粒子滤波红外目标跟踪算法[J]. 刘润邦,朱志宇.  火力与指挥控制. 2018(05)
[4]海面目标的动态协方差加权航迹融合算法[J]. 陈泽铭.  雷达与对抗. 2018(01)
[5]一种结合颜色纹理直方图的改进型Camshift目标跟踪算法[J]. 初红霞,谢忠玉,王科俊.  西安交通大学学报. 2018(03)
[6]时空方向能量特征用于红外弱表观目标跟踪[J]. 张乐,安志勇,郝永平,岱钦.  光子学报. 2017(08)
[7]机动目标的IMM扩展卡尔曼滤波时间配准算法[J]. 高颖,韩宏帅,武梦洁,王永庭.  西北工业大学学报. 2016(04)
[8]基于分离协方差交叉的全局反馈航迹融合[J]. 黄珏,颜冰,陈浩文,郭虎生.  华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[9]基于机动检测的自适应实时时间配准算法[J]. 董凯,关欣,刘瑜,何友.  雷达科学与技术. 2014(01)
[10]基于运动模型估计的分布式实时时间配准算法[J]. 刘万全,徐世友,陈曾平.  现代雷达. 2013(01)

博士论文
[1]基于随机集理论的分布式多传感器多目标跟踪技术研究[D]. 王佰录.电子科技大学 2018
[2]组合导航系统多源信息融合关键技术研究[D]. 袁克非.哈尔滨工程大学 2012

硕士论文
[1]雷达目标检测跟踪一体化技术研究[D]. 张玉涛.南京信息工程大学 2018
[2]天空背景下红外小目标检测与跟踪算法研究[D]. 张晓敏.南京理工大学 2018
[3]基于多传感器信息融合的航迹预测技术研究[D]. 刘小翠.西安电子科技大学 2017
[4]基于多源信息融合的目标航迹估计与威胁评估[D]. 孔尚萍.中国航天科技集团公司第一研究院 2017
[5]多传感器时空配准技术研究[D]. 王伟.中国电子科学研究院 2014



本文编号：3057884