一种多目标跟踪算法及研究实现.pdf

摘要作为一个有着广泛应用背景的研究领域,图像序列的多目标跟踪吸引了大批专家级的研究学者参与。尽管己经提出了不少算法,但在实际运作中仍有许多问题存在。面对这种研究现状,本文试图在前人工作的基础上,通过对特征提取、预测跟踪算法的分类研究,探索和总结出一个实用的多目标跟踪方案,并期望在论文首先阐述多目标跟踪的意义理论基础、实现技术和研究现状。提供了有关于多目标跟踪研究领域的一个概观。然后,在收集大量国内外资料的前提下,综合各种算法,总结出了一种适合工程应用的多目标跟踪预测模型。论文针对简单背景下的机动目标,依据滤波器的基本理论基础,基于目标跟踪领域的代价函数算法,对于两个机动目标在简单背景下的轨迹进行跟踪,并在环境中,完成了多目标跟踪各个阶段的算法仿真,取得了满意的仿真结果,从而证明了整个系统的跟踪算法的有效性和精确性。此外,论文还描述了~种新颖的电力系统继电保护测试装置软件系统的设计和实现。详细说明了系统的构成原理及软件实现方法。所实现的保护测试功能齐多目标跟踪图像处理滤波代价函数继电保护波形产生此基础上增强对算法的理解以及对某些问题的求解提出改进。全,可对电力系统的各类继电保护设备的多种技术参数进行测量和校验。关键词:
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盟幽硝争日期碰眩日期沙∥·≯·拈日期坦笸颊创新性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文:鞯闹J恫ǖノ皇粑靼驳缱涌萍即笱А1救吮Vけ业离校后,发表论文和使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复印手段保存论文。C艿穆畚在解密后遵循此规定导师签名
第一章绪论§课题研究的目的和意义§多目标跟踪系统的特点及基本原理目标跟踪作为科学技术发展的一个方面,可以追溯到第二次世界大战前夕,声纳、电视和激光等目标跟踪系统相继得到发展并且日趋完善。其中图像目标跟踪一直是计算机视觉、图像处理和模式识别领域里非常活跃的课题。图像目标跟踪系统大体上可以分为单目标和多目标两类。其中单目标跟踪又可以分为单传感器单目标跟踪和采用多传感器数据融合技术获取目标信息的多传感器单目标跟踪,跟踪的目标多为复杂目标。多目标跟踪系统也有单传感器跟踪和多传感器跟踪之分。单传感器的多目标跟踪系统多用于数目众多特征相同的简单目标悖槟勘的航迹关联与跟踪,其跟踪过程包括航迹起始与建立、航迹关联与跟踪、航迹结束与消除。其主要目的和研究重点是如何从航迹勘甑愕运动轨迹锨殖龈鞲龅隳勘辏蛘呤侨绾稳妨⒏鞲瞿勘甑愕恼泛郊6换产生航迹混乱。而多传感器多目标跟踪系统是由多个传感器系统组成的复杂目标本文所研究的序列图像中的多目标跟踪供被监视目标的运动轨迹,也为场景中多个运动目标的运动分析、场景分析提供了可靠的数据来源,同时运动目标的跟踪信息也为运动目标的正确检测以及运动在现代战争中,战场环境瞬息万变。为争取最佳的作战效果,各国竞相发展多目标攻击技术,美国和俄罗斯的机载多目标攻击技术已很成熟,引起各国极大关注。多目标跟踪是多目标攻击得以实现的重要技术前提,要实现多目标攻击能力,必须从根本上提高多机动目标的跟踪精度,以满足截获目标的精度要求。多目标跟踪探测技术的研究总是走算法及设备二者同时并举的道路。多目标跟踪,就是主体为了维持对多个目标吞当前状态估计而对所接受到的量测信息进行处理的过程。~套完整的多目标跟踪算法可以分为三部分:即年世界上出现第一部跟踪雷达站的时候。之后,各种雷达、红外、跟踪系统。褪在各帧图像中检测出各个独立运动的目标,或是感兴趣的区域,并在后继各帧中定位出相应的目标或区域。对多个运动目标的跟踪非常重要,因为它不但可以提目标的识别提供了帮助。
曰蝌暨曰ξ圈§国内外多目标跟踪系统的发展与应用号处理、光学设计,光纤技术、机械控制等领域的综合系统。其中任何~个领域孀判藕糯砑际跫白ㄓ眯臀⒋砥鞯姆⒄梗枷窀偌际踅蜃胖悄一是跟踪启动;二是数据关联及跟踪维持:三是跟踪终结。图给出了一种简单的多目标跟踪系统基本原理图,描述了各部分的基本组成及相互之间的联系。图中上面的虚线框内是数据关联及跟踪维持部分,而下面的虚线框内所包含的则是跟踪启动分系统。系统刚