运动目标空间定位实时图像处理技术

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1、中图分类号：TP391.4论文编号：102870314-S177学科分类号：081105硕士学位论文运动目标空间定位实时图像处理技术硕士生姓名刘晓俊学科、专业检测技术与自动化装置研究方向信号检测与智能控制技术指导教师孙永荣教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一四年一月万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringReal-timeImageProcessingTechnologyonLocationSo

2、lverofMotionTargetAThesisinSignalDetectionandIntelligentControlTechnologybyLiuXiaoJunAdvisedbyProfessorSunYongrongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2014万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将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、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用于本承诺书)作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要被誉为空战力量倍增器的空中加油技术，已在现代战争中得到了广泛的应用，是各国竞相研究的热点。我国的空中加油技术还相对落后，在软式空中加油实施的过程中需要加油机指引员引导受油机，经过多次对接才能成功，操作复杂，风险高。因此，亟需研发一套

4、空中加油辅助指引系统。本文将就如何应用视频图像技术，对目标锥套进行检测、跟踪和定位展开深入研究。论文首先对目标图像的预处理技术进行研究。从目标图像的RGB彩色模式中提取色调通道图像，并对该通道图像进行阈值分割、形态学场景滤波和高斯滤波平滑处理，通过不同预处理方法的组合，实现对目标图像的分段多重预处理，使得距离摄像机不同位置处的锥套具有较好的特征信息。其次，论文针对目标的精确检测算法开展研究。当锥套距离摄像机距离较远时，采用基于最小二乘拟合的目标二次检测算法进行处理；而对于近距离的情况，则采用基于目标轮廓提取的检测方案。根据锥套距离摄像机距离的不同，采用

5、不同的算法进行检测，实现了不同距离情况下对目标锥套的精确检测。接着，论文研究了目标锥套的跟踪定位算法。根据视频序列图像的特点，对不同距离段的跟踪方案进行了设计，并给出了检测、跟踪模式间的具体切换方案。引入了模板匹配方法，提高了跟踪算法效率，保证了跟踪算法的稳定性与实时性。基于摄像机的针孔模型，研究了目标锥套的单目视觉定位算法，并对其有效性进行了测试。最后，文中搭建了一套目标图像实时采集处理系统，在不同的外部环境、光线条件、运动状态下，对本文提出的目标锥套检测、跟踪、定位等算法进行了实验测试。实验结果表明，本文研究的算法正确可行，能够实现对目标锥套的有效

6、检测、稳定跟踪和精确定位，具有较好的实时处理能力。关键词：图像处理技术，目标检测，最小二乘拟合，轮廓提取，运动目标跟踪，视觉定位i万方数据运动目标空间定位实时图像处理技术ABSTRACTAerialrefuelingtechnology,whichisasknownastheairforcemultiplier,hasbeenwidelyusedinmodernwar.Itisahotspotofresearch.Atpresent,aerialrefuelingtechnologyinourcountryisstillrelativelybackwa

7、rd.Theprocessoftherefuelingcanbesucceededaftermanydockingincoordinationofguidememberandpilot,soitisverycomplicatedandrisky.Thus,itisnecessarytodevelopasetofassistantaerialrefuelingguidancesystem.Thisthesiswillresearchonthedetection,trackingandpositioningofthetargettapersleevewit

8、himagetechnology.Firstly,thethesiswillresearcho