强杂波下机动目标跟踪技术研究

【摘要】： 强杂波下机动目标跟踪问题是电视图像自动跟踪系统中的关键技术之 一，由于它在军事上的应用价值，西方先进国家对此技术实行封锁政策，我 国在这方面的科研情况与世界先进水平相比尚有差距，因此开展这一课题的 理论与应用研究显得尤为重要。 本文在分析强杂波下机动目标信号特性的基础上，提出在电视跟踪系统 中采用基于小波分析的目标检测方法和基于隐藏马尔可夫模型的目标跟踪方 法，并建立机动目标模型，以提供目标跟踪实验所需实验数据。经大量仿真 实验表明，所提方法能够正确跟踪目标，无目标失跟、误跟现象。本文还分 别对海天背景下典型低信杂比图像信号及天空背景下典型低信杂比图像信号 进行了实验研究，结果表明基于小波分析的目标检测方法能够正确检测低信 杂比目标信号，基于隐藏马尔可夫模型的目标跟踪方法能够正确跟踪目标， 无目标失跟、误跟现象。 全文共分六章。第一章对强杂波下机动目标跟踪技术进行了全面综述， 在分析、比较现有国内外常用方法的基础上，确定了本文的研究内容及重点 解决的问题。第二章以两种背景下的典型低信杂比图像信号为实验图像，分 析了强杂波下机动目标信号的统计特性，为确定合适的目标跟踪方法打下基 础。第三章在分析三种小波在检测低信杂比目标信号时的特点的基础上，提 出了基于小波分析的强杂波下目标信号检测方法，并与基于边缘检测的方法 进行了对比研究，进一步说明了二者的本质区别。为了产生有效的实验数据， 以进行目标跟踪仿真实验，在第四章建立了机动目标模型，并编制了相应的 仿真软件。第五章论述了基于隐藏马尔可夫模型的目标跟踪方法，并利用第 四章所述方法产生的实验数据，就三种典型机动频率，分别进行了大量仿真 实验。第六章研究了本文所提强杂波下机动目标跟踪方法的实现，并分别对 海天背景下典型低信杂比图像信号及天空背景下典型低信杂比图像信号进行 了实验研究。