激光成像雷達特征相關(guān)跟蹤算法研究.pdf

1、目標跟蹤算法是激光雷達系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。條紋管激光雷達是一種新體制的激光雷達，既能夠獲取目標的距離像，也能夠獲取目標的強度像。本文針對條紋管激光雷達距離像和強度像的特點，研究相關(guān)跟蹤算法在激光雷達成像跟蹤系統(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，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)跟蹤算法僅僅針對圖像中目標的特征信息，與普通相關(guān)跟蹤算法相比

2、，計算量減小，運算速度快，跟蹤更加穩(wěn)定。
　　本研究分為三個部分：第一部分，對傳統(tǒng)的相關(guān)跟蹤算法進行分析，對圖像跟蹤中的常見特征點進行了介紹，并且針對相關(guān)跟蹤算法中的三個關(guān)鍵部分----匹配度量方法、模板更新策略以及搜索策略進行了詳細介紹。第二部分，利用仿真軟件獲取激光雷達連續(xù)幀圖像，最大限度的模擬由空中平臺獲取地面目標的激光雷達圖像。然后對圖像進行特征相關(guān)算法跟蹤實驗，分別采用SUSAN角點和邊緣特征兩種特征相關(guān)跟蹤算法，通過比

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