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一种实时成像跟踪系统的研究

张思芳  
【摘要】: 实时成像跟踪系统克服了雷达成像系统费用昂贵,容易受外界电磁波的干扰,并且难于达到可视化的缺点,在跟踪冷目标方面又较红外优越。它以低价位高清晰度的优势被广泛应用于军事武器、航海导航、工业监控、交通管理等领域。因其具有重大的现实意义和极高的经济价值,应用前景十分广阔,成为各国成像跟踪研究的热点。 本文以运动的飞行器为目标,分析和研究了近年来国内外成像跟踪的前沿技术,提出并推导了一种高效的、实时的成像跟踪方法,并给出了具体的设计方案和实现方法。文中针对成像跟踪系统中目标识别与跟踪预测两个关键环节,采用并改进了一系列图像分割与跟踪预测算法,并对算法进行了仿真与实验。在目标识别过程中,将遗传算法和最大熵原理相结合应用于图像分割中,充分利用遗传算法简单、快速和稳定性强等特点。经过改进的图像分割算法精度较高,计算量大大减小,增强了实时性。对于跟踪预测方法采用改进的双模跟踪方法,使跟踪的效率更高同时大大提高了跟踪和预测的精度。同时对系统的软、硬件进行了设计,并进行了室内外目标跟踪实验。结果表明该系统有以下特点:对简单背景下的运动目标能自动识别;当目标被短暂遮挡时能预测跟踪;跟踪过程中对目标变化能自适应决策。从实验的结果看,系统基本满足实时性,达到预期的效果。


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