航拍圖像中興趣目標(biāo)的鎖定與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、航拍圖像中興趣目標(biāo)的檢測和跟蹤是近十幾年來計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。航拍無論是在民用還是軍用上都有著廣大的發(fā)展前景，如地震調(diào)查、應(yīng)急救災(zāi)、核輻射探測、軍事偵察、保釣活動(dòng)等。在一般的航拍視頻下，都會(huì)形成目標(biāo)與攝像機(jī)的相對運(yùn)動(dòng)，由于兩者同時(shí)都在動(dòng)導(dǎo)致所得圖像存在著不規(guī)則的背景運(yùn)動(dòng)而變成動(dòng)態(tài)背景，很難在復(fù)雜背景下有效地檢測到興趣目標(biāo)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以傳統(tǒng)靜態(tài)背景下的目標(biāo)檢測跟蹤技術(shù)不能應(yīng)用在航拍中。此外，航拍視頻中存在載具隨機(jī)運(yùn)動(dòng)嚴(yán)重，取景

2、范圍廣、目標(biāo)特征少、目標(biāo)小且假目標(biāo)多等特點(diǎn)，圖像質(zhì)量極容易受到噪聲和外界環(huán)境等干擾，這都加大了對目標(biāo)跟蹤檢測的難度。所以，研究航拍視頻圖像中興趣目標(biāo)檢測和跟蹤技術(shù)是非常具有前瞻性和挑戰(zhàn)性的。本文的工作簡述如下:
　　針對航拍圖像中航拍載具和目標(biāo)同時(shí)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在選取特征點(diǎn)的基礎(chǔ)上采用合適的匹配算法完成了特征匹配，結(jié)合去除外點(diǎn)誤匹配算法，準(zhǔn)確快速地完成了背景運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。背景補(bǔ)償?shù)玫浇鉀Q后，采用幀差法檢測運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為了去除假目標(biāo)和噪聲的

3、干擾，利用形態(tài)學(xué)濾波的相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步完成對興趣目標(biāo)的精確檢測。之后研究了均值漂移及其先驗(yàn)理論知識(shí)，在傳統(tǒng)Mean-Shift算法基礎(chǔ)上，采用了優(yōu)化的目標(biāo)模型，并對目標(biāo)模型進(jìn)行局部有效更新來增強(qiáng)實(shí)時(shí)性。學(xué)習(xí)了粒子濾波及其先驗(yàn)理論知識(shí)，掌握了粒子濾波跟蹤技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵要素，即如何在目標(biāo)中心尋找各粒子位置、權(quán)重和每個(gè)粒子狀態(tài)，然后選用合適的方法對目標(biāo)建模。這里我們?nèi)诤狭Ｗ訛V波和Mean-Shift算法，運(yùn)用均值漂移的更新模板選取最有效的粒子群