基于飞行平台成像的运动目标检测与跟踪
发布时间：2021-01-05 07:10
随着无人机、智能导弹等先进飞行平台的大规模部署,基于飞行平台成像的视觉应用技术越来越受到重视。其中运动目标检测与跟踪技术在人机交互、应急救援以及战场目标打击等应用中有着广泛的需求。飞行平台成像属于典型的全动态视频场景,需要信息处理算法能实时地完成图像处理并提供可靠的辅助决策信息。本文分别以视频卫星和无人机为两种典型的飞行成像平台,进行地面运动目标检测与跟踪算法研究。（1）针对视频卫星图像中的大量微小运动目标,提出了一种高效率的基于轨迹搜索的大量微小运动目标在线检测与跟踪算法。首先本文提出了一种帧间迭代轨迹搜索算法,能以极高的效率从初始检测结果中搜索可行的运动路径;然后提出了一种基于轨迹竞争的重叠目标轨迹筛选算法,在同一目标最多只能出现在一条真实轨迹中的假设下,从可行运动路径中筛选真实目标轨迹;本文通过引入了空目标状态来应对那些在初始检测结果中被漏检的目标,并相应地提出了一种递进的轨迹搜索策略;文中还提出了一种基于二分图匹配的多目标轨迹关联算法,能同时跟踪所有检测到的运动轨迹,完成对目标的长时跟踪,保持目标编号的连续性。最后本文提出了一种基于滑动时间窗口的实时微小目标检测算法,与已有方法...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 问题介绍以及领域研究概况
1.2.1 同时检测和跟踪多个微小运动目标
1.2.2 基于无人机航拍图像的运动目标检测与跟踪
1.2.3 视觉目标跟踪
1.3 论文主要内容与贡献
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 论文的贡献
第二章 基于轨迹搜索的微小运动目标在线检测与跟踪
2.1 引言
2.2 一种高效的轨迹检测算法
2.2.1 基于剪枝策略的轨迹搜索算法
2.2.2 基于帧间迭代的快速轨迹生长算法
2.2.3 基于非极大值抑制的轨迹竞争算法
2.2.4 基于空目标状态表示和轨迹搜索的漏检应对方法
2.3 微小运动目标在线检测与跟踪
2.3.1 基于二分图匹配的多目标轨迹跟踪算法
2.3.2 基于轨迹搜索的小目标在线检测与跟踪流程
2.3.3 基于增量直线拟合的数据滤波方法
2.4 标准性能实验
2.4.1 性能度量
2.4.2 与经典算法对比
2.4.3 噪声干扰条件下的大量小目标检测
2.5 视频卫星图像中的运动目标检测
2.5.1 静态背景下的运动目标检测
2.5.2 动态背景下的运动目标检测
2.6 模拟靶场观测图像中的运动目标检测
2.7 本章小结
第三章 基于两帧图像的无人机视觉运动目标检测
3.1 引言
3.2 基于密集光流的运动目标检测
3.2.1 无人机场景中的光流
3.2.2 基于图模型的光流场分割算法
3.2.3 实验及结果分析
3.3 基于帧间差分的运动目标检测
3.3.1 基于网格角点和稀疏光流的无人机图像快速配准方法
3.3.2 基于图像分割的运动目标精确提取方法
3.3.3 实验及结果分析
3.4 基于几何约束的实时运动目标检测
3.4.1 极线约束
3.4.2 基于两帧图像和几何约束的快速可靠运动目标检测方法
3.4.3 实验及结果分析
3.5 本章小结
第四章 基于密集结构学习的视觉目标跟踪
4.1 引言
4.2 基于密集结构学习的目标跟踪算法
4.2.1 使用结构输出支持矢量机进行目标跟踪
4.2.2 密集采样条件下的高效率在线目标跟踪
4.2.3 具体实现
4.2.4 加权核函数
4.3 更适合红外目标跟踪的特征表示
4.4 尺度自适应目标跟踪算法
4.5 实验
4.5.1 测试集与性能度量
4.5.2 线性核与加权核性能对比实验
4.5.3 不同特征表示性能对比实验
4.5.4 与经典算法在红外目标跟踪测试集上的对比实验
4.5.5 在无人机拍摄视频上的性能对比实验
4.5.6 在通用视觉跟踪测试集上的性能对比实验
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：2958257
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 问题介绍以及领域研究概况
1.2.1 同时检测和跟踪多个微小运动目标
1.2.2 基于无人机航拍图像的运动目标检测与跟踪
1.2.3 视觉目标跟踪
1.3 论文主要内容与贡献
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 论文的贡献
第二章 基于轨迹搜索的微小运动目标在线检测与跟踪
2.1 引言
2.2 一种高效的轨迹检测算法
2.2.1 基于剪枝策略的轨迹搜索算法
2.2.2 基于帧间迭代的快速轨迹生长算法
2.2.3 基于非极大值抑制的轨迹竞争算法
2.2.4 基于空目标状态表示和轨迹搜索的漏检应对方法
2.3 微小运动目标在线检测与跟踪
2.3.1 基于二分图匹配的多目标轨迹跟踪算法
2.3.2 基于轨迹搜索的小目标在线检测与跟踪流程
2.3.3 基于增量直线拟合的数据滤波方法
2.4 标准性能实验
2.4.1 性能度量
2.4.2 与经典算法对比
2.4.3 噪声干扰条件下的大量小目标检测
2.5 视频卫星图像中的运动目标检测
2.5.1 静态背景下的运动目标检测
2.5.2 动态背景下的运动目标检测
2.6 模拟靶场观测图像中的运动目标检测
2.7 本章小结
第三章 基于两帧图像的无人机视觉运动目标检测
3.1 引言
3.2 基于密集光流的运动目标检测
3.2.1 无人机场景中的光流
3.2.2 基于图模型的光流场分割算法
3.2.3 实验及结果分析
3.3 基于帧间差分的运动目标检测
3.3.1 基于网格角点和稀疏光流的无人机图像快速配准方法
3.3.2 基于图像分割的运动目标精确提取方法
3.3.3 实验及结果分析
3.4 基于几何约束的实时运动目标检测
3.4.1 极线约束
3.4.2 基于两帧图像和几何约束的快速可靠运动目标检测方法
3.4.3 实验及结果分析
3.5 本章小结
第四章 基于密集结构学习的视觉目标跟踪
4.1 引言
4.2 基于密集结构学习的目标跟踪算法
4.2.1 使用结构输出支持矢量机进行目标跟踪
4.2.2 密集采样条件下的高效率在线目标跟踪
4.2.3 具体实现
4.2.4 加权核函数
4.3 更适合红外目标跟踪的特征表示
4.4 尺度自适应目标跟踪算法
4.5 实验
4.5.1 测试集与性能度量
4.5.2 线性核与加权核性能对比实验
4.5.3 不同特征表示性能对比实验
4.5.4 与经典算法在红外目标跟踪测试集上的对比实验
4.5.5 在无人机拍摄视频上的性能对比实验
4.5.6 在通用视觉跟踪测试集上的性能对比实验
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：2958257
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/2958257.html
