光电探测系统中目标跟踪算法研究与应用

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1、ｎｉＳＬ＾＾ＭＨＨｉｉ＾ｕ７ＵＫＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＨＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨ硕±学位遂§ｃ．：、：，巾論其ＭＡＳＴＥＲＴＨＫＩＳＪＨ，．舊補誦ｆｍｉｉｉ＇乂＾＾，／寺＼＾＼．＇’．ｒ／，‘泉！１：；，；心姆徘ｙ。■於１＇ｈ：：■．＇，社Ｉｔ多＇＜ｒ￥－－．．－．？＼：‘＞‘＇—．巧Ｖ．，批＼＼／／■ｒ韓；论文题目光电探测系统中目标跟擦算法妍究与应用学科专业系统工程

2、＾２０１３２１１９０１１０学号令者姓名杜敬芳指导教师刘强教授＂■＇．Ａ？：？．；；．‘＊：．．．独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得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作了明确的说明并表示谢意。：如（作者签名：：Ｌ巧若巧日期／／年月２日东论支使用授

3、权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论义的复印件和磁盘，允许论文被查陶和借阅。本人授权电子科技大学可Ｋ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ｙ■采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：水＿ｔ＿苟三齊导师签名：＾．曰期：＞＾年月ｊ日分类号密级注1UDC学位论文光电探测系统中目标跟踪算法的研究与应用（题名和副题名）杜敬芳（作者姓名）指导教师刘强教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）

4、申请学位级别硕士学科专业系统工程提交论文日期2016年3月1日论文答辩日期2016年5月24日学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ReserchandApplicationofTrackingAlgorithminPhotoelectricDetectionSystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SystemEngineeringAuthor:DuJingfangA

5、dvisor:ProfessorLiuQiangSchool:SchoolofAeronautics&Astronautics摘要摘要现代化战争对作战平台的隐身性、战场情报的全方位和实时性等要求越来越高，光电探测系统作为航空电子技术的重要组成部分，成为各国竞相发展的高新技术。本文提出一种包含全向红外搜索与跟踪和光电瞄准的光电探测系统，广泛的利用紫外、可见光、红外和激光成像技术，实现对战区的昼夜侦察、目标的搜索、跟踪和大视场成像等功能，为武器投放的目标指示、作战效果评估提供数据支持。基于图像的目标跟踪技术在光电探测系统中应用越来越广泛，随着计算机运算能力的提升，传

6、统的跟踪算法渐渐被淘汰，基于在线学习的跟踪算法越来越受到重视，但是仍然没有一种跟踪算法可以克服跟踪过程中光照、形变、遮挡等复杂环境下的多种问题。本文基于在线学习的目标跟踪算法及其在光电探测系统中的应用展开研究，提出了一种基于SVM的多特征融合的跟踪算法，能够有效地解决跟踪过程中的目标形变、光照变化和相机抖动等问题。将其应用于本文设计的光电探测系统中，为机载光电探测系统战场态势感知、导弹告警、目标搜索与跟踪等综合作战任务提供了重要的技术支持。具体包括以下内容：1、深入研究目标跟踪算法。研究并实现当前典型的TLD跟踪算法、CT跟踪算法和Struck跟踪算法，在光电探

7、测数据集上测试三种跟踪算法的跟踪结果。根据跟踪结果分析三种目标跟踪算法的优缺点，提出目标跟踪算法中特征选择的重要性。2、基于SVM的多特征融合算法实现与评估。在Struck跟踪算法框架中添加Hog特征，与Haar特征、Raw特征和Hist特征单个组合或者两两融合，获得10组特征提取不同的跟踪算法。通过计算10组跟踪结果的中心定位误差，分析跟踪结果与特征选择的关系。选取一种基于Haar&Hog融合特征的跟踪算法，在光电探测数据集上测试，将仿真结果与TLD、CT和基于Haar特征的Struck跟踪算法对比分析。最后将该算法在跟踪算法评估平台VOT_Challenge

8、2013上进行综合评估。