激光成像雷達(dá)特征相關(guān)跟蹤算法研究.pdf

1、目標(biāo)跟蹤算法是激光雷達(dá)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。條紋管激光雷達(dá)是一種新體制的激光雷達(dá)，既能夠獲取目標(biāo)的距離像，也能夠獲取目標(biāo)的強(qiáng)度像。本文針對(duì)條紋管激光雷達(dá)距離像和強(qiáng)度像的特點(diǎn)，研究相關(guān)跟蹤算法在激光雷達(dá)成像跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用，試圖找出一種適用于激光雷達(dá)圖像跟蹤的相關(guān)跟蹤算法。相關(guān)跟蹤算法與普通的跟蹤算法相比，抗干擾性能強(qiáng)，魯棒性好，能夠在復(fù)雜背景條件下完成圖像的穩(wěn)定跟蹤。而特征相關(guān)跟蹤算法僅僅針對(duì)圖像中目標(biāo)的特征信息，與普通相關(guān)跟蹤算法相比

2、，計(jì)算量減小，運(yùn)算速度快，跟蹤更加穩(wěn)定。
　　本研究分為三個(gè)部分：第一部分，對(duì)傳統(tǒng)的相關(guān)跟蹤算法進(jìn)行分析，對(duì)圖像跟蹤中的常見(jiàn)特征點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并且針對(duì)相關(guān)跟蹤算法中的三個(gè)關(guān)鍵部分----匹配度量方法、模板更新策略以及搜索策略進(jìn)行了詳細(xì)介紹。第二部分，利用仿真軟件獲取激光雷達(dá)連續(xù)幀圖像，最大限度的模擬由空中平臺(tái)獲取地面目標(biāo)的激光雷達(dá)圖像。然后對(duì)圖像進(jìn)行特征相關(guān)算法跟蹤實(shí)驗(yàn)，分別采用SUSAN角點(diǎn)和邊緣特征兩種特征相關(guān)跟蹤算法，通過(guò)比

3、較實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇跟蹤效果較好的算法。然后對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證選擇最優(yōu)的模板尺寸，采用更為有效的相關(guān)度量方法，完成對(duì)仿真激光雷達(dá)圖像的特征相關(guān)跟蹤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了改進(jìn)后的特征相關(guān)跟蹤算法使跟蹤誤差達(dá)到了較低的水平。第三部分，通過(guò)條紋管激光雷達(dá)獲取真實(shí)的激光雷達(dá)圖像，對(duì)圖像進(jìn)行插值放大和等尺寸裁剪，得到連續(xù)幀激光雷達(dá)圖像。利用第二部分得到的特征相關(guān)跟蹤算法分別對(duì)真實(shí)圖像的距離像和強(qiáng)度像進(jìn)行跟蹤，并且充分利用激光雷達(dá)的距離像中的距離信息