發(fā)布時間：2021-05-08 19:23

　　無人機對地運動目標跟蹤在軍事和民用領域起到了偵察、打擊、監(jiān)控等重要作用。本文重點研究了不同影響因素下圖像表征模型、無人機對地單運動目標跟蹤和無人機對地多運動目標跟蹤。針對環(huán)境因素影響下陰影干擾、紋理缺乏、跟蹤漂移對目標的影響,建立相應的目標特征模型。針對載機和相機運動影響下場景抖動、背景旋轉和目標形變對背景和目標的影響,建立相應的背景模型或目標特征模型。針對無人機對地小目標實時跟蹤中陰影干擾、目標形變、跟蹤漂移的情況,提出了基于改進相關濾波器和目標多特征的無人機對地單運動目標跟蹤算法。提取目標多特征:梯度方向直方圖（HOG）特征、顏色特征（CN）、深度特征（CNN）。利用空間可靠性圖改進相關濾波器提高對不規(guī)則形狀目標的跟蹤性能�；诟咝Ь矸e算子進行特征降維和構建緊湊的樣本空間,顯著降低空間和時間復雜度,提供更好的樣本多樣性。根據相關濾波器得到的目標特征響應確定目標跟蹤框的位置,實現(xiàn)目標跟蹤。實驗結果表明:算法能夠實時準確的跟蹤單運動小目標,平均幀率44.09幀/秒,具有較好的實時性。針對隨著時間推移多目標跟蹤軌跡離散和狀態(tài)空間巨大等問題,提出了一種融合數據關聯(lián)和軌跡估計的無人機對地多運... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于計算機視覺的運動目標跟蹤
        1.2.2 無人機對地運動目標跟蹤
    1.3 論文主要工作及安排
第二章 無人機對地運動目標跟蹤建模
    2.1 環(huán)境因素下的無人機對地運動目標跟蹤建模
        2.1.1 陰影干擾下的目標特征
        2.1.2 紋理缺乏下的目標特征
        2.1.3 跟蹤漂移下的目標特征
    2.2 載機和相機運動下的無人機對地運動目標跟蹤建模
        2.2.1 場景抖動下的背景建模
        2.2.2 背景旋轉下的目標特征
        2.2.3 目標形變下的目標特征
    2.3 本章小結
第三章 基于改進相關濾波器和目標多特征的無人機對地單運動目標跟蹤
    3.1 引言
    3.2 基于目標多特征提取樣本特征
    3.3 基于空間可靠性圖改進相關濾波器
        3.3.1 構造空間可靠性圖
        3.3.2 約束相關濾波器的學習
        3.3.3 空間可靠性圖更新策略
    3.4 基于高效卷積算子特征降維和構建緊湊樣本空間
        3.4.1 基于高效卷積算子分解的特征降維
        3.4.2 構建緊湊的樣本空間模型
        3.4.3 最優(yōu)濾波器更新策略
        3.4.4 空間可靠性圖更新與濾波器更新關系建模
    3.5 無人機對地單運動目標跟蹤算法流程
    3.6 實驗結果與分析
        3.6.1 FSEUT與其他算法跟蹤結果可視化對比
        3.6.2 目標跟蹤精度實驗
        3.6.3 目標跟蹤成功率實驗
        3.6.4 目標跟蹤效率實驗
    3.7 本章小結
第四章 融合數據關聯(lián)和軌跡估計的無人機對地多運動目標跟蹤
    4.1 引言
    4.2 無人機對地多運動目標跟蹤算法框圖
    4.3 連續(xù)軌跡估計
    4.4 離散數據關聯(lián)
    4.5 結合標簽成本的離散-連續(xù)多運動目標跟蹤
        4.5.1 結合標簽成本的聯(lián)合多目標跟蹤能量模型
        4.5.2 基于顏色特征的外觀模型
        4.5.3 能量最小化優(yōu)化
    4.6 交錯場景下多目標持續(xù)跟蹤
        4.6.1 基于顏色直方圖的多目標身份驗證
        4.6.2 基于顏色分布法的多目標身份驗證
        4.6.3 融合顏色直方圖和顏色分布的多目標身份驗證
    4.7 無人機對地多運動目標跟蹤算法流程圖
    4.8 實驗結果與分析
        4.8.1 實驗視頻及其特性
        4.8.2 不同特性下多目標跟蹤實驗
        4.8.3 融合顏色直方圖和顏色分布的多目標身份驗證實驗
        4.8.4 對空多運動小目標跟蹤實驗
    4.9 本章小結
第五章 總結與展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
碩士論文
[1]基于視覺的無人機入侵檢測與跟蹤系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 邵盼愉.浙江大學 2018
[2]無人機快速抵近飛行過程中對地目標跟蹤研究[D]. 楊勇.南京航空航天大學 2018
[3]基于復雜環(huán)境視頻序列的運動目標檢測研究[D]. 王順飛.南京航空航天大學 2017
[4]基于無人機平臺的目標檢測跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 金純.西安電子科技大學 2015



本文編號：3175860