基于雷达图像特征的目标跟踪技术的研究

发布时间：2017-04-03 10:07

  本文关键词：基于雷达图像特征的目标跟踪技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目标跟踪是雷达系统中的关键问题,一直受到国内外学者的关注,主要因为雷达的跟踪不管在军用领域还是民用领域都有着广泛的应用,例如导弹跟踪、船舶安全航行等。随着信息技术的飞速发展以及计算机性能大幅上升使得利用图像处理技术对雷达目标跟踪成为可能。本文首先研究了雷达目标跟踪的基本理论。由于雷达系统中本身存在的测量误差以及选取的运动模型的不准确性,基于数据驱动的跟踪方法会存在跟踪不稳定、目标闪烁等问题。因此本文利用图像跟踪技术对雷达目标进行跟踪,并以雷达图像特征加以辅佐,以提高目标的检测和跟踪性能。其次讨论了雷达图像目标跟踪算法,主要包括图像预处理、目标检测和特征提取与匹配三个方面。有效的图像预处理可以降低计算量以及提高目标的跟踪精度。在背景差分法中详细比较了中值背景建模、均值背景建模以及混合高斯背景建模三种方法的优劣,接着通过采集的雷达图像分析了帧间差分法的效果。本文通过中值建模法生成背景,并与当前图像做差分运算,得到的图像再进行形态学处理,之后将得到目标进行特征提取,再在下一帧中匹配被跟踪目标并计算目标位置,实现对目标的跟踪。然后利用均值漂移方法对目标的位置进行预判,避免了全局匹配耗时长的缺点。针对均值漂移方法在目标大面积遮挡时目标跟踪失败的问题,引入卡尔曼算法对目标位置进行预测,提高了均值漂移算法跟踪的鲁棒性。最后,本文针对雷达图像序列利用雷达图像特征与均值漂移跟踪算法进行跟踪。对雷达图像序列跟踪的实验表明所采用的算法能够取得良好的跟踪效果,验证了该方法的有效性。
【关键词】：目标检测 均值漂移 卡尔曼滤波 图像特征 目标跟踪
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 雷达目标跟踪研究现状10-11
• 1.2.2 图像目标跟踪研究现状11-13
• 1.3 本论文的组织结构13-15
• 第2章 目标跟踪基本理论15-25
• 2.1 基于数据驱动的跟踪方法15-18
• 2.1.1 目标关联16
• 2.1.2 跟踪滤波方法16-18
• 2.2 基于图像的目标跟踪方法18-24
• 2.2.1 图像目标跟踪的基本原理19-20
• 2.2.2 均值漂移算法20-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 雷达图像目标跟踪算法设计25-63
• 3.1 图像预处理25-38
• 3.1.1 图像的平滑滤波25-29
• 3.1.2 边缘检测29-34
• 3.1.3 图像的分割34-38
• 3.2 目标检测38-48
• 3.2.1 背景差分法38-44
• 3.2.2 帧间差分法44-47
• 3.2.3 光流法47
• 3.2.4 三种检测算法比较47-48
• 3.3 特征提取与匹配48-62
• 3.3.1 直方图48-49
• 3.3.2 SIFT49-54
• 3.3.3 SURF54-58
• 3.3.4 ORB58-59
• 3.3.5 三种特征算法比较59-62
• 3.4 本章小结62-63
• 第4章 软件系统的设计与实现63-67
• 4.1 系统总体结构63-64
• 4.1.1 功能图63
• 4.1.2 流程图63-64
• 4.2 实验效果64-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第5章 总结与展望67-68
• 参考文献68-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙尚龙;苏寒松;;遮挡情况下基于卡尔曼滤波的运动目标跟踪[J];电子测量技术;2011年05期

  本文关键词：基于雷达图像特征的目标跟踪技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：284134