一种多目标跟踪算法的研究与实现

摘要

作为一个有着广泛应用背景的研究领域，图像序列的多目标跟踪吸引了大批专家级的研究学者参与。尽管己经提出了不少算法，但在实际运作中仍有许多问题存在。面对这种研究现状，本文试图在前人工作的基础上，通过对特征提取、预测跟踪算法的分类研究，探索和总结出一个实用的多目标跟踪方案，并期望在此基础上增强对算法的理解以及对某些问题的求解提出改进。 论文首先阐述多目标跟踪的意义理论基础、实现技术和研究现状。提供了有关于多目标跟踪研究领域的一个概观。然后，在收集大量国内外资料的前提下，综合各种算法，总结出了一种适合工程应用的多目标跟踪预测模型。论文针对简单背景下的机动目标，依据kalman滤波器的基本理论基础，基于目标跟踪领域的代价函数算法，对于两个机动目标在简单背景下的轨迹进行跟踪，并在Matlab环境中，完成了多目标跟踪各个阶段的算法仿真，取得了满意的仿真结果，从而证明了整个系统的跟踪算法的有效性和精确性。 此外，论文还描述了一种新颖的电力系统继电保护测试装置软件系统的设计和实现。详细说明了系统的构成原理及软件实现方法。所实现的保护测试功能齐全，可对电力系统的各类继电保护设备的多种技术参数进行测量和校验。

目录

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第一章绪论

§1.1课题研究的目的和意义

§1.2多目标跟踪系统的特点及基本原理

§1.3国内外多目标跟踪系统的发展与应用

§1.4论文主要研究内容、途径及技术路线

第二章实时多目标跟踪基本理论

§2.1概述

§2.2图像处理技术概述

2.2.1图像预处理

2.2.2图像分割

2.2.3图像特征提取

2.2.4图像匹配

§2.3目标跟踪基本理论

2.3.1目标跟踪概述

2.3.2图像跟踪系统结构

2.3.3目标跟踪准则

§2.4多目标跟踪基本理论

2.4.1多目标跟踪算法概述

2.4.2多目标跟踪原理

2.4.3目标预测估计算法

2.4.4多模式数据融合

第三章多目标跟踪硬件系统构成

§3.1概述

§3.2系统框图

§3.3系统硬件特点介绍

第四章多目标跟踪算法研究

§4.1概述

§4.2目标图像特征提取算法

§4.3 Kalman估计预测算法

4.3.1 Kalman滤波的特点

4.3.2 Kalman滤波器

4.3.3基于Kalman滤波器的目标运动估计

§4.4基于特征匹配的跟踪算法

第五章算法仿真结果及系统实现

§5.1系统流程设计

5.1.1系统跟踪状态转换

5.1.2多目标跟踪问题解决

§5.2 MATLAB仿真结果

§5.3图像跟踪系统软件设计方案

5.2.1系统软件总体设计

5.2.2系统初始化

5.2.3 DMA与CPU的乒乓操作

5.2.4通信与结果输出

5.2.5目标跟踪模块流程

第六章继电保护测试装置软件设计及实现

§6.1引言

§6.2系统的硬件结构介绍

§6.3 DDS的算法介绍及实现

§6.4系统的软件实现

§6.5系统性能分析

第七章结论

致谢

参考文献

作者在攻读硕士期间完成的工作