[發明專利]一種靈巧彈藥目標跟蹤的方法

在審

• 申請號: 201410245162.1
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104021572A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 周洪成;胡艷;陳存寶;姜志鵬
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種[U1]?，其特征在于，該靈巧彈藥目標跟蹤的方法包括以下步驟：

步驟一，形心跟蹤采用自動門限分割方法-類間方差自動門限法；

步驟二，MRD算法根據魯棒統計來改進圖像相關性度量方法，利用魯棒估計函數對象素灰度差進行加權后求和；

步驟三，目標呈點狀分布，點狀干擾是最主要干擾源，采用目標特征關聯的方法跟蹤目標消除干擾對跟蹤的影響；

步驟四，當目標進行快速機動時或者存在目標遮擋時，采用自適應濾波器和卡爾曼濾波相結合的方法實現目標參數的濾波預測。

2.如權利要求1所述的靈巧彈藥目標跟蹤的方法，其特征在于，在步驟一中，采用自動門限分割方法-類間方差自動門限法具體包括以下步驟：

圖像灰度范圍是{1,2,…,L}，N為圖像像素總數，n_i是灰度為i的像素個數，選擇門限k將劃分為C₀和C₁兩類，其中C₀為{1,2,…,k}，C₁為{k+1,k+2,…,L}，由模式識別理論，求得兩類的類間方差為：

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

式中，最大化的過程是自動確定門限k的過程，即最佳門限。

3.如權利要求1所述的靈巧彈藥目標跟蹤的方法，其特征在于，在步驟一中，在步驟一中，形心跟蹤模式的工作流程包括以下步驟：

步驟一，等待，開始跟蹤；

步驟二，用自動門限法進行圖像分割，多目標標記；

步驟三，統計目標的形心、尺寸、灰度等特征，判斷A目標是否存在，存在，則執行下一步，不存在，則記憶跟蹤，返回步驟二；

步驟四，解耦并用自適應濾波計算預測值，判斷是否轉入相關跟蹤模式；是，則即為A目標，否，則返回步驟二。

4.如權利要求1所述的靈巧彈藥目標跟蹤的方法，其特征在于，在步驟一中，在步驟二中，MRD算法的算式為：

?

其中，ρ(x?;?σ)為魯棒估計函數，T?:?K×L的模板圖像，f?:?M×N的實時圖像，1≤m≤M?–K+1，1≤n≤N?–L+1，當D(m,n)取最小值時，是最佳匹配位置。

5.如權利要求1所述的靈巧彈藥目標跟蹤的方法，其特征在于，在步驟一中，在步驟三中，算法原理如下：

目標特征關聯的首要任務是建立目標特征跟蹤鏈，跟蹤鏈由連續若干幀目標的特征參數構成，參數主要有目標的灰度、位置和運動參數，表示為一個特征矢量：；

對每幀圖像中提取出的潛在目標，計算特征參數，建立潛在目標集合，N為潛在目標個數，比較跟蹤鏈中的目標特征參數與集合中各潛在目標特征參數間的相似性，即進行目標特征關聯計算：

?

其中，COR(i)是第i個潛在目標的與上一幀目標的相似性，D(·)是相似性度量函數，k是當前幀序號，經過關聯后，選取特征最相似的潛在目標為該幀的目標，將特征參數加入到跟蹤鏈中。

6.如權利要求1所述的靈巧彈藥目標跟蹤的方法，其特征在于，在步驟一中，在步驟四中，自適應濾波器是利用輸出信號與參考信號間的誤差來對濾波器的參數進行調整，使收斂于最佳值，設是第n時刻利用x(n-k)(k=0,…,N－1)得到的第n＋1時刻的預測值，N為記憶點數，令，它們之間有關系：

?

選用具有遞推最小二乘(RLS)形式的自適應濾波，，則從初始到當前所有誤差的平方和為：

?

要使ε(n)達到最小，按照這種準則不斷地調整權值向量H，待收斂后，就得到x(n+1)關于x(n-k)(k=0,…,N－1)的線性最優估計；

在實際應用中，利用得到的一共N幀中目標高低角和方位角在第n幀來求取第n+τ幀目標的高低角和方位角預測值，N為記憶點數，τ為延遲幀數，將由電視觀測設備完成一幀圖像處理總計的延遲時間來決定；

(φ(n-k),ψ(n-k))?(k=0,…,N－1)是N幀中A目標的高低角和方位角，(φc(n+τ),ψc(n+τ))是第n+τ幀的預測值，則有：

?

其中的權值向量，不斷利用遞推最小二乘(RLS)準則進行調整。