基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪算法研究.pdf

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1、基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪算法研究刘巍2015年6月中图分类号：UDC分类号：基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪算法研究作者姓名刘巍学院名称光电学院指导教师郝群教授答辩委员会主席赵跃进教授申请学位工程硕士学科专业仪器仪表工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月Researchonthealgorithmsoftargetrecognitionandtrackingbasedonnon-uniformsamplingimageCandidateName:WeiLiuSchoolorDepartment:SchoolofOptoelectronic

2、sFacultyMentor:Prof.QunHaoChair,ThesisCommittee:Prof.YueJinZhaoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:InstrumentationofEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

3、，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要目标识别与跟踪算法广泛应用于军事及民用领域，是图像处理、模式识别和计算机视觉等领域的研究热点之一。当目标发生较大尺度和旋转变化时，常规的目标识别算法的识别精度将受到影响。因此，研究尺度和旋转变化条件下的目标识别与跟踪算法具有重要的意义。本论文将人眼视觉系统的非均匀映射变换应用于目标识别领域，开展基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪算法研究，旨在解决目标发生尺度和

4、旋转变化时目标识别与跟踪问题。本论文所完成的主要工作包括：（1）对人眼视觉系统进行了理论分析，开展了对数极坐标映射算法设计，包括：正向算法和反向算法，实现了笛卡尔坐标图像的对数极坐标映射，并对其功能进行了仿真实验验证。（2）完成了基于对数极坐标映射图像的空域目标识别算法设计。基于投影法、曲线拟合等方法实现了对数极坐标系下目标移动距离的检测，进而实现目标尺度与旋转量的检测。同时，通过仿真实验研究了该算法的主要特性。（3）完成了基于对数极坐标映射图像的频域识别算法设计。基于傅里叶变换和相位相关法实现了基于对数极坐标映射图像的目标尺度与旋转量检测。同时，对不同背景、目标条

5、件下的识别特性进行了仿真实验验证。（4）完成了基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪软件设计。将所设计的算法应用于实时视频图像处理，实现了动态目标的实时识别与跟踪。本论文完成了基于非均匀采样图像的目标识别与跟踪算法设计及软件编程，所取得的结果为实现目标尺度和旋转变化条件下的高速目标识别与跟踪奠定了研究基础。关键词：对数极坐标映射；空域；频域；识别与跟踪I北京理工大学硕士学位论文AbstractThealgorithmsoftargetrecognitionandtrackingarewidelyusedinmilitaryandcivilfields.Itisoneof

6、thehighlightsissueinscientificresearchsuchasimageprocessing,patternrecognitionandcomputervision.Whenthetargetscalesandrotates,theaccuracyofconventionalalgorithmsoftargetrecognitionwillbeaffected.Therefore,itismeaningfultodotheresearchonthealgorithmoftargetrecognitionandtrackingunderthe

7、conditionofscalingandrotationchanges.Inthispaper,thesoftwarebasedonnon-uniformmappingtransformationhasbeenproposed.Then,theresearchonthealgorithmsbasedonnon-uniformsamplingimagetargetrecognitionandtrackinghasbeentaken,aimingatresolvingtheproblemsoftargetrecognitionandtrackingwhenthet