基于积分边缘强度局部均值的红外目标跟踪

针对红外目标跟踪问题,提出了在粒子滤波跟踪框架下,采用积分边缘强度局部均值作为红外目标特征的跟踪算法,不仅提高算法的跟踪精度,还提高算法的实时性。红外目标跟踪仿真试验比较表明该算法是稳健的,能够对红外运动目标进行有效、可靠的跟踪。     

内河运动船舶的准确检测跟踪技术研究

研究内河航运中运动船舶的准确检测跟踪.利用采集的红外视频图像进行船跟踪时,由于船舶的红外图像轮廓、形状和纹理特征不清晰,其用于目标描述的灰度特征不明显,传统的单一灰度特征检测跟踪方法不能有效描述灰度特征不明显的船舶目标,造成船舶检测跟踪的准确度不高的问题.为此,提出特征融合的船舶检测跟踪方法.将船舶的灰度特征和运动特征融合来描述运动船舶目标,避免传统单一灰度特征方法不能有效描述特征不明显的船舶目标问题,并利用粒子滤波算法构建观测概率模型,完成运动船舶的检测跟踪.实验表明,特征融合的方法能够有效描述船舶运动目标,准确完成船舶的检测跟踪,取得了理想的结果.     

红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法

红外热成像图像具有分辨率较低,细节模糊,对于快速运动目标适应性较差的特点。本文提出了一种结合目标检测算法,目标跟踪算法的红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法。该方法根据红外图像特点,使用ViBE算法检测运动目标,检测出图像中显著运动目标后,触发跟踪器,使用fDSST目标跟踪算法对显著运动目标进行跟踪。测试结果表明,该方法对于快速运动的红外图像目标能够高效检测、快速跟踪。检测与跟踪效果相对传统方法具有检测率更高、鲁棒性更好、实时性更强的优势,对于红外图像中目标检测与跟踪具有很强应用价值。     

基于增量学习的红外目标粒子滤波跟踪方法

针对红外图像序列中目标与背景的对比度低、灰度特征易受噪声影响等特点,提出了一种基于增量学习目标表观模型和粒子滤波的红外目标跟踪方法。通过在线学习机制,利用增量奇异值分解算法对图像特征空间的基向量进行准确更新,从而建立红外目标的鲁棒表观模型。在此基础上,采用粒子滤波对目标状态进行有效预测,实现了红外目标的有效跟踪。实验结果表明,该方法能有效、准确地跟踪红外图像序列中的运动目标。     

基于(A)Trous算法的红外序列图像中运动目标的检测与跟踪

主要研究了红外图像中运动点目标的检测及跟踪问题.在复杂背景下,根据小目标在红外影像中容易丢失的特性,利用Atrous小波变换对图像非抽取(变换后图像数据未损失)的优点对红外图像进行了背景抑制与增强.通过聚类分割算法分割出了可疑目标,并采用八邻域分析算法准确跟踪并提取出了运动小目标.试验结果表明,本文算法在对红外序列图像中的运动目标进行检测与跟踪时具有较强的实用价值.     

运动红外单站跟踪空中目标的方向估计方法

红外探测器只能测量运动目标的方位角和俯仰角,难以获取目标的距离信息.运动红外探测器所测量的运动目标不完全信息,无法在直角坐标系下有效对三维运动目标进行滤波与跟踪.针对这一问题,提出了运动红外单站跟踪运动目标的参数航迹滤波方法:该方法利用传感器测量到的目标方位角和俯仰角信患,根据假设的目标运动模型,直接对目标航迹方向进行...     

基于局部相似的红外小目标跟踪算法

连续图片序列中的运动对象与其局部背景保持相对稳定。相邻图像序列的目标局部灰度分布具有相似性。针对红外小目标跟踪杂波干扰与运动模糊问题,设计了基于局部相似的目标增强方法,并提出一种基于局部相似和运动估计的跟踪算法。该算法根据目标的局部相似性构建搜索空间,采用运动估计机制缩小搜索域,然后利用时空上下文学习跟踪算法产生跟踪结果。实验表明,本文方法能够有效应对杂波干扰和运动模糊情况,实现红外小目标的稳健跟踪,且具有较好的实时性。     

基于多模型融合的红外序列跟踪算法

作为一种新型图像获取技术,热红外技术能避免光照强度和背景颜色对目标提取的影响。当前利用热红外序列进行目标跟踪的算法大多结合可见光和热红外图像。针对这种局限性,提出了一种纯粹基于热红外序列的跟踪算法。首先,通过改进的码书算法和灰色预测模型,对序列中的背景信息和运动目标的运动方向进行建模;然后,将建模结果结合到压缩跟踪算法中,通过自适应的方法使背景信息、运动信息以及目标特征信息在跟踪过程中互相补充,消除跟踪算法对于可见光图像的依赖性,减少由于目标纹理特征不明显而对跟踪效果产生影响。实验证明,经改进的跟踪算法处理速度快,正确性得到了明显的提高,能更好地适应热红外序列的特点。     

基于非线性量化概率模型的弱小目标跟踪

针对红外弱小目标跟踪问题,提出一种基于非线性量化概率密度模型匹配的快速跟踪方法。首先分析了红外弱小目标的灰度特性和多帧运动相关特性,引入α-β滤波对红外目标进行运动相关跟踪,并预测下一帧图像中目标的质心位置,然后提出一种适合红外弱小目标的非线性量化概率密度模型,通过在预测邻域内进行模板匹配来跟踪真实目标。实验结果表明该方法用于红外弱小目标的跟踪精度和处理速度明显优于现有算法,工程意义显著。     

基于元学习的红外弱小点状目标跟踪算法

为了在研究红外弱小点状目标的特征基础上有效解决训练数据不足的问题, 采用了基于改进的元学习红外点状目标跟踪算法。首先将元学习通过预训练跟踪模型运用到卷积神经网络中, 采用离线训练的方式在静态红外图像数据集上训练得到目标的通用表示, 再通过在线训练的方式利用初始帧的目标位置学习得到目标的特定表示; 通过卡尔曼滤波算法预测目标运动模型, 得到最优的搜索区域。此外, 为了解决遮挡造成的目标丢失问题, 研究了重检测机制, 并进行了理论分析和实验验证, 取得了较好的跟踪结果, 跟踪精度达到了90%。结果表明, 该方法在同一数据集下相对其它跟踪算法实现了更精确地跟踪红外弱小点状目标的效果。该研究为机器学习算法在红外弱小点状目标跟踪中的应用提供了参考。     

基于运动特征的远距离红外目标检测方法

在红外热图像序列中检测远距离运动目标具有重要的军事和民用价值。由于远距离目标成像后所占的像素较少,同时受成像环境和成像条件的影响可能会存在较强的背景噪声,目标与背景的差异不明显,检测比较困难。本文针对热红外图像序列,提出了一种远距离目标的检测方法。该方法首先利用top-hat算子选择备选目标,然后利用备选目标在不同帧中的相关程度分析目标的运动特征,选择有确定运动特征的目标作为检测结果。该方法不需要进行背景估计,可以有效地避免强背景噪声的影响;通过调整运动模型,可以应用于不同运动特征的目标检测问题。实验结果证明了本文方法的有效性和鲁棒性。     

基于多特征相关滤波的红外目标跟踪

为实现在复杂背景和多干扰条件下红外目标的稳 定跟踪,提出一种基于多特征相关滤波的红外目标 跟踪算法。首先综合考虑生物视觉关注特性及目标运动特性,提取目标区域的空间特征和 运动特征,进而融合一种改进的卷积特征,生成多特征权值函数;然后在传统 相关滤波的基础上,引入多特 征权值函数用以表征不同候选区域的重要程度,形成权值相关滤波的红外目标跟踪框架;最 终得到能够表 征目标位置的置信图,从而完成红外目标的鲁棒跟踪。在6组不同条件下红外视频序列上的 实验结果表明, 和经典目标跟踪算法相比,本文方法在复杂背景下的平均跟踪成功率提升15%左右,能够有 效应对相似虚 假目标、遮挡、背景辐射强度变化和探测器晃动等不良因素的影响,适用于复杂背景条件下 的红外目标跟踪。     

红外搜索跟踪系统中实时图像配准的研究和实现

为实现在红外探测器运动的条件下地面弱小目标的快速搜索与跟踪,提出了一种基于相位相关法配准和角点法配准相结合的红外图像配准方法实现对红外图像的运动补偿。根据相位相关法配准和角点法配准的特点,首先利用相位相关法对运动中的红外图像进行粗配准,然后利用相位相关法配准的结果作为角点法配准的先验信息实现图像的高精度配准。实验结果表明该算法能够在不降低配准精度的条件下,实时地为红外搜索跟踪系统提供红外图像的位移信息,有效地提高了红外搜索跟踪系统对弱小目标的检测率和检测精度。     

基于改进纹理特征的红外目标跟踪算法

针对红外图像背景复杂、杂波干扰严重、相似目标混淆导致的目标跟踪丢失问题,本文提出了一种改进的低维度纹理特征OCS-LBP(Oriented Center Symmetric Local Binary Patterns,即方向中心对称的局部二值模式)。首先,利用此特征可以高效地获取目标图像中每个像素块的梯度方向和幅值信息,提高了跟踪过程的鲁棒性;其次,利用核相关滤波算法结合提取的OCS-LBP特征对目标图像区域进行模型训练;最后,根据训练好的模型检测下一帧图像中目标的具体位置。本文在10组红外视频序列上进行了测试,实验结果表明,本文算法的精确度和成功率相比于第二名算法分别获得了2.9%和9.9%的提升,同时在实验设备上算法的平均跟踪速度相比于第二名算法提升了14.15 frame/s。从实验结果可以看出本文提出的算法在红外目标跟踪上表现出较好的鲁棒性、准确性和实时性,具有一定的研究和实用价值。     

基于稀疏表示多子模板的鲁棒目标跟踪算法

目标跟踪技术是一项富有挑战性的研究课题,在红外成像搜索、红外精确制导、智能监控、运动识别等领域有着广泛的应用。文中提出了一种基于稀疏表示多子模板的鲁棒目标跟踪算法。首先,提出一种基于自适应辨别信息的子模板选择方法,最大限度地捕捉目标的结构信息,提高模板子块的整体描述;针对直方图对光照敏感的缺点,引入了稀疏表示理论对子模板进行描述,提高模板子块的表达能力和适应能力;其次通过构造表决图的形式对目标位置进行表决和融合决策;最后设计了一种动态的子模板更新策略,来有效地应对目标外观模型的变化。在大量测试图像序列中的仿真实验表明,文中所提算法可以有效应对形变、光照变化、部分遮挡、完全遮挡以及虚假目标干扰和背景干扰,具有较高的鲁棒性。     

改进的KCF红外空中目标跟踪方法

针对红外空中目标跟踪中遮挡导致的跟丢问题,结合核相关滤波跟踪算法(KCF)无法跟踪尺度的缺点,提出一种基于KCF的红外空中目标跟踪方法。该方法借助KCF估计的目标位置,增加Sobel算子提取目标扩展区域的边缘信息,从而获取目标尺度并进行二次定位。然后,判断目标是否受遮挡或跟丢,采用帧差法重新检测目标,确保目标的持续跟踪。在7个视频序列上对所提的算法进行了实验,结果显示,所提算法能够有效计算尺度,验证了多种环境下跟踪的有效性。平均跟踪速度达到44 f/s,能够满足实时性要求。因此,本文提出的方法对于红外空中目标的跟踪具有一定的实用意义。     

基于不变矩特征的红外成像制导跟踪算法研究

随着红外成像制导技术的发展,它对制导跟踪算法的精度和实时性的要求越来越高。制导系统已被要求在20 ms的时间内输出跟踪结果。某些跟踪算法虽然效果较好,但达不到实时输出。经典的制导算法-相关跟踪算法主要基于像素灰度特征进行跟踪,无法解决跟踪过程中由于目标的旋转、膨胀以及仿射变换带来的跟踪点漂移问题。为了解决经典相关跟踪算法无法解决图像旋转时的跟踪稳定性问题以及目标图像急剧膨胀时的跟踪点漂移问题,研究了图像不变矩的特征。利用图像不变矩的旋转-伸缩-平移不变性,选择合适的不变矩特征用于跟踪。通过用归一化的乘法相关函数以及基于相关系数值的模板更新策略设计跟踪算法,解决了复杂背景及强噪声条件下不能对尺寸和形状发生变化的目标进行稳定跟踪的问题。     

Target tracking in infrared imagery using weighted composite reference function-based decision fusion.

In this paper, we propose a novel decision fusion algorithm for target tracking in forward-looking infrared image sequences recorded from an airborne platform. An important part of this study is identifying the failure modes in this type of imagery. Our strategy is to prevent these failure modes from developing into tracking failures. The results furnished by competing ego-motion compensation and tracking algorithms are evaluated based on their similarity to a target model constructed using the weighted composite reference function.