基于自适应吸引半径的萤火虫算法的粒子滤波

针对粒子滤波算法对粒子数目的大量需求等弊端,提出一种基于改进的萤火虫算法的粒子滤波。首先,在萤火虫的亮度公式中引入观测值信息以提高算法跟踪的准确性;其次,提出自适应吸引半径参数来控制萤火虫群寻优时的吸引范围,使算法的实时性更好;最终利用萤火虫算法的迭代寻优来进行粒子更新。对比实验表明,该算法在跟踪精度和运行时间上都有所优化,说明该算法即使在粒子数目较少的条件下也能保证目标跟踪的准确性和实时性。     

低秩重检测的多特征时空上下文的视觉跟踪

时空上下文跟踪算法充分的利用空间上下文中包含的结构信息能够有效的对目标进行跟踪,实时性优良。但是该算法仅仅利用单一的灰度信息,使得目标的表观表达缺乏判别性,而且该方法在由于遮挡等问题造成的跟踪漂移后无法进行初始化。针对时空上下文算法存在的弱点,本文提出了一个基于低秩重检测的多特征时空上下文跟踪方法。首先利用多特征对时空上下文进行多方面的提取,构建复合时空上下文信息,充分利用目标周围的特征信息,提高目标表观表达的有效性。其次利用简单有效的矩阵分解方式将跟踪到的历史跟踪信息进行低秩表达,将其引入有效的在线重检测器中来保持跟踪结构的一致稳定性,解决了跟踪方法在跟踪失败后的重定位问题,在一系列跟踪数据集上的实验结果表明本算法比原始算法及当前的主流算法相比有更好的跟踪精度与鲁棒性,且满足实时性要求。     

基于时间上下文跟踪学习检测的指尖跟踪方法

针对在基于视频的空中签名认证系统中,现有方法无法满足指尖跟踪的准确性、实时性和鲁棒性要求的问题,在对比研究目前常用的多种跟踪方法的基础上,提出一种基于时间上下文的跟踪-学习-检测(TLD)方法。在原始TLD算法的基础上引入时间上下文信息,即相邻两帧间指尖运动具有连续性的先验知识,自适应地缩小检测和跟踪的搜索范围,以提高跟踪的速度。对12组公开的1组自录的视频序列的实验结果表明,改进后的TLD算法能够准确地跟踪指尖,并且跟踪速度达到43帧/秒;与原始TLD跟踪算法相比,准确率提高了15%,跟踪速度至少提高1倍,达到了指尖跟踪的准确性、实时性和鲁棒性要求。     

基于位置和速度的点状运动目标Bayes跟踪

采用结合概率数据关联的卡尔曼滤波方法,研究一种基于位置、速度信息的微弱点动目标Bayes跟踪技术。其关键是在跟踪区域检测时,检测器以Basyes模式进行工作,检测门限随目标先验概率比变化。提出一种新的门限计算方法。与基于恒虚警概率准则的跟踪技术相比,跟踪过程中检测到的虚警目标明显减少,仿真结果验证了该算法的实时性与精确性。     

基于改进的MOSSE相关滤波的目标跟踪

视频目标跟踪存在如遮挡、形变、漂移等诸多挑战。虽然研究者提出了大量的算法来解决这一问题, 但大多数不具备普适性和实时性。为了实现目标有效稳定的实时跟踪, 本文在MOSSE相关滤波算法基础上提出了一种多模式的视觉目标跟踪算法, 该算法不仅具有相关算法的实时性, 还适应跟踪目标外观大幅度变化情况。同时, 为了适应跟踪过程中目标外形的复杂变化, 提出了一个控制模式更新率的算法, 利用具有多模式的跟踪算法可以同时处理极小的运动与外形突变。对基准视频数据的仿真实验结果表明, 与对应的单模型跟踪算法相比, 本文提出的算法可以明显改善跟踪精度和稳定性。     

一种改进的运动目标跟踪算法

为了有效地解决目标颜色与背景颜色区分度较低而引起的目标定位不准确的问题,提出了一种改进的运动目标跟踪算法。该算法利用Harris-mean shift跟踪算法进行目标搜索,然后根据目标已知位置信息采用最小二乘法得到目标在下一帧中的位置,最终实现目标跟踪。实验证明该算法能够有效地提高跟踪的准确性和实时性。     

一种快速多人脸跟踪算法

提出一个基于Mean Shift的实时多人脸跟踪算法。通过引入自适应目标跟踪窗口,改进了Mean Shift算法的目标连续跟踪性能;提出序贯跟踪法解决多人脸跟踪过程中目标发生粘连重叠的问题;引入多辅助信息解决了相邻两帧中人脸的对应问题。为进一步提高整个算法的跟踪速度和鲁棒性,引入卡尔曼滤波器对目标进行预测。实验结果表明该算法具有很好的实时性和跟踪效果。     

基于改进Hough变换的车道线检测技术

为提高车道线识别的实时性和可靠性,提出了一种基于改进Hough变换的车道线检测方法;在图像预处理时对不同光照图像进行分类处理,得到二值化图像;利用极角约束Hough变换进行车道线初始定位;根据前一帧图像信息使用基于动态ROI的Hough变换进行车道跟踪;算法加入了车道线检测失效判别模块,以提高检测的可靠性;由于该方法减少了图像空间中被投票的目标点数,缩小Hough变换的投票空间,在一定程度上提高了车道检测的实时性和稳定性;实验结果表明,在结构化道路上,对于不同的路况,算法均具有较好的实时性和鲁棒性。     

分块多特征自适应融合的多目标视觉跟踪

为提高多目标视觉跟踪算法的实时性和稳定性,提出了分块多特征融合的目标跟踪算法.该算法融合底层颜色、纹理和边缘特征信息,以降低单一目标特征算法容易受复杂环境和目标形变的影响.建立分块目标多特征融合直方图模型,引入目标和背景区分度抑制背景分量,并且结合Kalman滤波器进行预测,在发生遮挡时根据置信度最大子块位置获取遮挡目标位置,实现目标稳定可靠的跟踪.实验结果表明:该算法对每帧图像的平均处理时间为36.2 ms,达到实时性的目的,且算法鲁棒性较强.     

基于无人机跟踪的目标反遮挡算法

随着计算机视觉和无人机的蓬勃发展,目标跟踪是当下研究热点之一;但对于该方向,目前存在大量问题,目标的遮挡就是其中之一;因此,为了解决该问题,在此提出了一种无人机抗遮挡目标跟踪算法;该算法基于均值漂移目标跟踪算法;采用动态参数选择策略和双预测机制相结合的方法来解决目标跟踪过程中的目标遮挡问题;为了避免目标丢失,算法中采用目标检测的方法;大量实验表明,在与现有的算法比较过程中,该算法展示出了对遮挡目标跟踪有较好的鲁棒性和实时性;与其他算法相比,其精度提高约了10%,平均目标符合率提高了约15%。     

基于快速鲁棒特征的CamShift跟踪算法

为了解决CamShift算法由于对颜色敏感导致的跟踪效果变差或失效的问题,提出一种基于局部特征匹配的CamShift跟踪算法。采用快速鲁棒特征(SURF)方法在多通道图像的目标区域和搜索区域提取包含图像信息的局部特征点,并利用近似最近邻搜索对特征点进行匹配;使用提纯后的匹配结果得到特征点的位置、尺度及方向信息,对CamShift方法进行约束和更新,以提高跟踪精度和稳定性。实验结果表明,与经典CamShift算法和同类的改进算法相比,该算法能够较好地实现对复杂背景下旋转和放缩运动目标的实时跟踪。     

基于信息增量的弹道目标协同跟踪方法

针对反导传感器网络中弹道目标的协同跟踪问题,提出了一种基于信息增量的弹道目标协同跟踪方法。分析了多传感器对弹道目标的协同跟踪问题,并建立了自由段弹道目标分段匀加速模型。在此基础上,对自由段弹道目标跟踪过程中,利用跟踪滤波的协方差阵信息获得每个传感器对目标的信息增量,并以信息增量最大为准则选择传感器对弹道目标进行跟踪,从而实现对弹道目标的有效跟踪。仿真结果表明：所提的方法能够及时动态地选择性能最佳的传感器对弹道目标进行跟踪,提高弹道目标整体的跟踪性能,实现对弹道目标的协同跟踪。     

一种基于贪心搜索的实时多目标遮挡处理算法

提出了一种固定摄像机遮挡条件下的多目标跟踪算法,包括基于区域相关的运动前景分割、基于合并--分裂检测的数据关联和基于贪心搜索的遮挡目标定位三部分. 该算法的主要特点表现在: 1)将遮挡条件下的目标跟踪问题转化为一个已知目标数量和特征的图像分类问题; 2)用贪心搜索和积分图算法快速定位遮挡中的目标,保证了算法的实时性; 3)对目标数量无约束,能够处理多目标相互遮挡下的跟踪问题(发生遮挡的目标数量大于等于2), 且对目标的遮挡程度和目标运动模式无约束,具有良好的可扩展性. 采用手工标定的IBM多人遮挡数据库的测试结果证明了算法的有效性.     

基于红外图像的导弹实时跟踪算法研究

研究导弹跟踪问题,由于运动目标跟踪的实时性差,当导弹为防御攻击突变运动路径,实施跃升和俯冲动作时,地面探测仪不能及时跟上导弹路径的变化,造成导弹跟踪延迟的问题。针对这一难题,提出了一种点模型的跟踪方法。在跟踪导弹路径时,提取与导弹运动线性相关的特征点,实时构建特征点的点模型,通过确定点模型的运动状况来实现对导弹的跟踪,避免了对红外图像中所有点的计算,从而减少了计算量,使得地面探测仪能够及时跟上导弹路径的变化。实验证明,点模型这种方法能够解决导弹跟踪延迟的问题,实现导弹的实时跟踪,取得了满意的结果。     

Robust optimal trajectory design by integrating genetic algorithm with min-max method

A robust optimal trajectory design method is proposed in this paper. Genetic Algorithm (GA) is employed to optimize the whole trajectory to improve the terminal attack performance. To enhance the robustness of the trajectory to disturbances, the min-max method is integrated into the GA optimization process. The proposed approach is carefully illustrated with the robust optimization design of the trajectory for a portable short-range top-attack (PSRTA) missile. The H _∞ robust gain-scheduled technique is used to design the attitude tracking autopilot to facilitate the trajectory design. The damp feedback loop of the weakly-damped missile body is innovatively treated as the Linear Parameter Varying system (the controlled plant), which is good for practical use. The proposed robust optimal trajectory design method and the H _∞ robust gain-scheduled attitude tracking autopilot are demonstrated to be effective from the whole trajectory simulation results of the PSRTA missile, which also exhibit high applicability for practical engineering problems.     

红外焦平面图像稳像处理的FPGA实现

红外末制导中,弹载传感器在飞行过程中的抖动给目标检测算法以及跟踪目标的系统控制误差信号带来了极为不利的影响,必须进行实时的稳像处理,才能使导引头信息处理机正常工作。本文对弹上导引头信息处理机中的实时稳像预处理做了详尽的分析,提出了一种实时高效的稳像算法,并选用了Xilinx公司的易于实现高速硬件算法的现场可编程门阵列（FPGA）4000系列加以实现。实验结果表明,稳像效果极佳,完全符合实时制导要求。     

自适应路由蚁群算法在导弹残骸搜索中的应用

防空导弹飞行试验后弹目残骸有着重要价值.根据残骸搜索的实际需求,把残骸落点纳入到路网中,结合自适应路由算法,改进了基本蚁群算法,解决了靶场残骸搜索的最优路径问题.蚁群算法有收敛性较差、易于过早陷入局部最优等不足,通过构建蚁群、引入信息素约束条件、调整信息素初始值、自适应改变信息素增量等技术,增强了蚁群搜索能力,改善了算法收敛速度.仿真表明该算法易于编程实现,时延小,鲁棒性强,实用性好.     

免锚检测的行人多目标跟踪算法

针对复杂环境下行人目标因检测器漏检和频繁遮挡而导致的数据关联不正确、跟踪实时性差的问题,提出了一种基于免锚检测的多目标跟踪算法。算法采用预测目标中心点热力图的方法实现目标检测定位,改善了因锚点框回归歧义所导致的漏检问题。同时在检测模型中嵌入深度表观特征提取分支,构建联合检测与跟踪的多任务网络用于提升实时性。为解决跟踪阶段行人因遮挡而引起的数据关联错误和轨迹丢失问题,提出加权多特征融合的相似性度量算法,综合多种关键特征评估检测与轨迹的匹配程度,显著提升数据关联正确性;提出基于存活期的跟踪状态更新方法,有效找回丢失轨迹,提升跟踪鲁棒性。在MOT数据集上对跟踪性能进行测试,实验结果表明,算法能够有效应对遮挡,并实现长时间稳定跟踪,兼顾了实时性与准确性。     

基于二值掩码图像的粒子滤波目标跟踪快速算法

粒子滤波算法是进行运动目标跟踪的一种重要方法。针对传统粒子滤波算法在进行目标跟踪时存在的计算量大、实时性不足的问题,提出一种基于二值掩码图像的粒子滤波目标跟踪快速算法。该算法在传统粒子滤波算法的每个帧处理阶段产生二值掩码图像,再结合权重选择方法移除背景中权重较小的粒子,保留权重较大的重要粒子。提出的算法可以有效减少参与计算的粒子数目,节约算法的计算成本,从而提高目标跟踪的实时性。与传统粒子滤波算法进行比较,实验结果表明,提出的算法不仅能够有效地提高跟踪速度,而且跟踪结果的准确性和鲁棒性也有所增强。     

基于动态Snake模型的机械手运动轨迹视觉跟踪

针对机械手运动在图像序列空间的轨迹分布，提出一种基于时空轨迹线的动态Snake跟踪模型.定义相应的能量函数，可使其在机械手轨迹分布上取得极小，通过Snake能量的轨迹收敛实现对机械手运动点的跟踪定位.利用轨迹能量系数的动态调节，可避免Snake搜索过程陷入局部极小．使用平方轨迹最小二乘预测器对轨迹点位置进行预测，可提高Snake搜索的实时性和准确性．微装配机械手运动实验证明了该模型及跟踪算法的有效性.