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《基于仿射變換模型圖像跟蹤系統(tǒng)的研究和應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要{IIIIIIIIrr]IIIIIPllllll{Y2067612本文從基于仿射變換模型的跟蹤算法原理出發(fā)，分析了仿射變換跟蹤算法的特點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)的步驟，提出了跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)研制了一種新型的基于圖像仿射變換模型的實(shí)時(shí)圖像跟蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)研究了如何在高性能浮點(diǎn)DsP-一TMS320C6713上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的仿射變換圖像跟蹤算法，該算法建立了包含六個(gè)參數(shù)的仿射變換模型，以其描述目標(biāo)在序列圖像中的變化，然后構(gòu)造適當(dāng)?shù)钠ヅ湔`差目標(biāo)函數(shù)，并采用牛頓迭代法求解得到最優(yōu)的仿射參數(shù)。本跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確及快速地跟蹤
2、目標(biāo)。關(guān)鍵詞：仿射變換圖像跟蹤模板更新相關(guān)跟蹤牛頓迭代法AbstractTheintroduceofimagetrackingbasedonthealgorithmprincipleofaffinetransformmodel，thispaperanalyzethecharacteristicandimplementstepsofaffinetransformtracking,andpresentaprojectofreal-timeaffinetrackingsystem，anddevelopanewreal-timeima
3、getrackingsystembasedonaffinetransformmodel．Thesystemresearchesonhowtoimplementareal-timeaffinetrackingsystembasedonhigh—performancefloating-pointDSP--TMS320C6713．Intherelatedalgorithm，anaffinetransformmodelcomprisingsixparametersisfirstconstructed，bywhichthetargetc
4、hangesthroughtheimagesequencearedescribed，anappropriateregistrationerrorobjectivefunctionisthenformulated．Afterthat，Newton’smethodofiterationisutilizedtosolvethefunctionforoptimalaffineparameters．Experimentshaveprovedthatthetrackerisfast,preciseandreliable．Keywords：
5、AffineTransformCorrelationTrackingImageTrackingTemplateUpdatingNewton’sMethodofIteration第一章緒論1．1研究背景和意義圖像跟蹤已成為精確制導(dǎo)中的一項(xiàng)重要的關(guān)鍵技術(shù)。在空中光電監(jiān)視載荷、導(dǎo)彈成像導(dǎo)引頭、靶場(chǎng)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)、偵察打擊一體化導(dǎo)引系統(tǒng)以及防空火炮、火控等系統(tǒng)中，都要借助圖像信息載體對(duì)目標(biāo)實(shí)施搜索、捕獲、識(shí)別、定位和跟蹤。圖像跟蹤系統(tǒng)是采用圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的智能跟蹤信號(hào)處理系統(tǒng)，它將電視攝像系統(tǒng)送來(lái)的全電視視頻信號(hào)進(jìn)行濾波、數(shù)字化
6、等處理后，采用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別，提取出目標(biāo)的亮度和結(jié)構(gòu)特征，測(cè)定目標(biāo)中心相對(duì)于系統(tǒng)光軸的俯仰角和方位角偏差。然后將俯仰角和方位角偏差送到伺服及穩(wěn)像系統(tǒng)中，形成閉環(huán)反饋，完成圖像跟蹤系統(tǒng)的空間穩(wěn)像，使目標(biāo)始終處于成像傳感器的視場(chǎng)中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，越來(lái)越需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的精確定位和跟蹤。傳統(tǒng)跟蹤以毫米波雷達(dá)為傳感器，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)，不受氣象環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)，但存在有源工作易暴露己方，角分辨精度較低，易受電磁干擾等缺點(diǎn)。由于圖像跟蹤充分利用了高分辨率的圖像信息，在近程(幾
7、公里至幾十公里)具有無(wú)源工作隱蔽性好、抗電磁干擾、在海上應(yīng)用中可低角度工作、無(wú)多徑干擾、對(duì)小目標(biāo)分辨力強(qiáng)、跟蹤精度高、可選擇攻擊點(diǎn)和發(fā)射后不管等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用，成為警戒搜索、跟蹤和制導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分。但是，在武器系統(tǒng)中的圖像處理基本上都是針對(duì)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)圖像，不論是目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，還是武器系統(tǒng)自身的運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到的圖像序列存在著目標(biāo)相對(duì)背景的運(yùn)動(dòng)、由傳感器運(yùn)動(dòng)造成的場(chǎng)景圖像的整體運(yùn)動(dòng)、以及由于視角變化使得目標(biāo)物體表現(xiàn)出圖像形態(tài)的不穩(wěn)定、目標(biāo)物體的平面旋轉(zhuǎn)、尺度變化、三維空間旋轉(zhuǎn)、照度變化、非線(xiàn)性幾何畸變
8、、局部或整體遮擋、部分背景圖像變化等。所有這些因素都使得基于圖像信號(hào)處理的目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別、跟蹤處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨挑戰(zhàn)，即需要努力提高算法與系統(tǒng)的魯棒性。本文以某重點(diǎn)項(xiàng)目為實(shí)際應(yīng)用背景，研究、減少或消除目標(biāo)物體的平面旋轉(zhuǎn)對(duì)跟蹤的影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤。1．2國(guó)內(nèi)外發(fā)
