地面背景的红外目标跟踪算法研究-模式识别与智能系统专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□，在年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华中 科技 大学硕士 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 目标跟踪是计算机视觉领域和模式识别里面的热门课题之一，它在工业领域和 国防领域都有着重要的应用前景，其中红外成像的目标跟踪在军事领域的应用范围 更加广大。许多学者对红外成像的目标跟踪做了大量的研究，但是由于红外成像其 本身的一些特性，红外目标跟踪仍旧存在许多未解决的问题。本论文主要围绕地面 背景的红外目标跟踪算法展开了相关的研究工作。 针对红外目标弱小，不方便手动选取跟踪窗口的问题，提出了基于可跟踪性的 目标跟踪窗口选取算法。该算法能更方便地对目标的跟踪进行初始化，避免手动选 取弱小目标引起的误差过大问题。 针对红外图像中目标与背景对比度低、信噪比低的问题，提出了基于 LSK 特征 的红外目标跟踪算法。该算法在贝叶斯框架下，采用 LSK 特征来描述红外目标，实 时在线更新正样本库进一步增强了跟踪算法的鲁棒性，实验表明该算法是有效和稳 健的。 针对红外目标尺度发生变化的问题，提出了基于在线 AdaBoost 的变尺度红外目 标跟踪算法。该算法以在线 AdaBoost 为理论基础，并且加入了基于样本匹配的尺度 计算方法，用于计算目标的尺度变化。该算法具有以下几个特点：1）基于 AdaBoost 理论的在线学习功能使得目标跟踪能够适应目标的外观变化和部分遮挡；2）使用 Haar 特征表达的目标外观模型更适用于缺乏纹理特征的红外成像目标，使得目标的 外观模型更鲁棒；3）基于样本匹配的尺度计算算法的加入，使得跟踪算法能够适应 目标的尺度变化，对于尺度变化剧烈的红外目标跟踪效果更好。实验结果表明，基 于在线 AdaBoost 的变尺度红外目标跟踪算法在多个不同地面背景下的红外目标跟踪 中达到了较高的跟踪准确度，并且适应目标的尺度变化，该算法具有较高的实时性 和鲁棒性，与其它算法对比具有明显的优势。 关键词：红外目标跟踪，可跟踪性，LSK 特征，在线 AdaBoost，尺度计算 II II ABSTRACT Moving object tracking is a challenging problem in the field of computer vision and pattern recognition, which has an important application prospect in the field of civil and defense industry. The infrared imaging target tracking has greater range of application in the military field. Many people did a lot of research on infrared target tracking. However, because of some of the characteristics of infrared tar get, the tracking still has many unresolved issues. This paper does some research on the infrared target tracking algorithm of ground background. To deal with the weak of infrared target and inconvenient to manually select the trace window, a target trace window selection algorithm base on traceability is proposed. It can more e