粒子滤波在空间光电小目标跟踪中的应用 application of particle filter on the tracking of dim photoelectrical target in space.pdfVIP

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2017-08-22 发布于上海
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粒子滤波在空间光电小目标跟踪中的应用 application of particle filter on the tracking of dim photoelectrical target in space

第 38 卷第 3 期光电工程 Vol.38, No.3 2011 年 3 月 Opto-Electronic Engineering March, 2011 文章编号：1003-501X(2011)03-0001-08 粒子滤波在空间光电小目标跟踪中的应用陈东，林建粦，马德宝 ( 信息工程大学信息工程学院，郑州 450002 ) 摘要：空间光电小目标信号能量弱，若目标运动参数和亮度信息不足，在低信噪比的条件下，将难以实现对小目标的检测与跟踪。本文主要利用粒子滤波在信号处理上的特点，对其在小目标跟踪中的应用展开研究。首先分析了粒子滤波在光电小目标跟踪中的基本理论，并针对目标亮度未知的情况，给出一种通过点扩展函数来构造目标函数的方法，对粒子权重进行更新。同时以圆形运行轨道为模型，估计空间目标在像感器上的移动速度范围，以此优化粒子生成的初始化条件。最后，通过小目标跟踪仿真实验，与原有方法相比，本文方法有效减少了跟踪目标所需的粒子数。关键词：信号处理；目标跟踪；粒子滤波；点扩展函数中图分类号：P123 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2011.03.001 Application of Particle Filter on the Tracking of Dim Photoelectrical Target in Space CHEN Dong，LIN Jian-lin ，MA De-bao ( Institute of Information Engineering, Information Engineering University, Zhenzhou 450002, China ) Abstract : The dim photoelectrical target in space has the weak signal energy. If the target motion parameters and brightness information were lack in the low Signal to Noise Ratio (SNR) conditions, it would be difficult to achieve the detection and tracking of dim target. Due to the character of particle filter in the signal processing, its application in the dim target tracking was researched. First, the basic theory of particle filter in the application of the tracking was analyzed. For the tracking of target with unknown luminance, a method for constructing the objective function via point spread function was presented, and the weight of the particles could be updated. Then, by using the circular orbit