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基于参数化技术的目标跟踪方法

汪雄良  
【摘要】: 在军事和民用领域,譬如空防、武器制导、卫星测控和空中交通管制等,可靠而精确地跟踪目标是目标跟踪设计的主要目的。 基于参数化技术的目标跟踪方法包括两方面:基于目标运动参数的跟踪方法和基于目标图像信息的跟踪方法。这两种方法的共同点是都是通过建立目标运动的参数模型,获得目标的运动状态估计,从而实现目标跟踪。 本文在基于目标运动参数的跟踪方法方面的工作主要有:一,在α-β-γ滤波器的基础上,研究了一种变参数α-β-γ滤波器;二,在样条滤波方法的基础上,提出了样条Kalman滤波方法,此方法能进行目标机动检测;三,给出了样条Kalman滤波在一类色噪声下的滤波公式;四,讨论了样条Kalman滤波方法在观测方程为非线性情况下的一种典型应用。大量的仿真计算结果和实测数据验证工作表明:变参数α-β-γ滤波器能实现在目标机动情况下的实时跟踪且精度高、响应速度快;在目标非机动运动的情况下,样条Kalman滤波方法有与Kalman滤波方法近似的跟踪精度,在目标机动的情况下,样条Kalman滤波方法要优于Kalman滤波方法。 对于基于目标图像信息的跟踪方法,本文提出了一种双模跟踪方法。以它作为算法核心,形成了一套实时跟踪处理软件系统,实现了对地面目标的精确跟踪。本文最后还研究了一种基于图像质心位置测量的目标跟踪方法。


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