基于背景建模的空中目标搜索跟踪算法研究

摘要

针对空中背景对比度的特点，提出一种基于背景建模的空中目标快速、精确搜索与跟踪算法。首先，根据空中背景的特点采用混合高斯方法对背景进行建模，针对传统混合高斯模型存在的问题，提出一种快速混合高斯背景建模的改进算法，结合单高斯模型和混合高斯模型各自的建模特点，对模型建立、参数更新和删除无效高斯分布等方面进行了改进;另外，为了进一步的提高目标搜索的精度，将背景建模、三帧差分法和连通域分析法进行有效的融合，可在快速建立背景模型条件下精确地搜索出空中目标。其次，在搜索到目标的基础上进行目标跟踪，以卡尔曼滤波器为跟踪框架，实时提取Blob的多特征信息完成目标的精确跟踪，从而提高空中目标跟踪的稳健性。实验结果表明，本算法可以对空中目标实现准确、稳定、快速的搜索跟踪，对现代防御技术有着十分重要的现实意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容及各章安排

第2章 传统背景建模的空中目标搜索算法

2．1 空中目标搜索算法分析

2．2 基于单高斯背景建模搜索算法

2．3 基于混合高斯背景建模搜索算法

2．4 本章小结

第3章 改进背景建模的空中目标搜索算法

3．1 混合高斯模型存在的不足

3．2 基于改进的快速混合高斯建模搜索算法

3．3 结合三帧差分搜索算法

3．4 基于改进的跑长码的连通域分析

3．5 本章小结

第4章 空中目标跟踪算法研究

4．1 质心识别

4．2 卡尔曼滤波预测

4．3 Blob信息提取

4．4 基于Kalman滤波器和Blob匹配法的目标跟踪方法

4．5 本章小结

第5章 实验结果与数据分析

第6章 结论

致谢

参考文献