复杂环境下运动小目标检测跟踪方法

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运动小目标的检测跟踪技术在军事、民用领域具有广泛的应用。实际应用中背景一般较为复杂,传统的运动目标检测跟踪方法存在如下问题:复杂背景中运动小目标的检测难度较高、算法难以在不同场景中兼顾处理速度及精度。针对上述问题,结合检测前跟踪方法及图像处理相关技术,提出了基于子空间投影的快速单目标检测前跟踪算法;在此基础上,针对多目标跟踪场景,提出了基于子空间投影的快速多目标检测前跟踪算法。本文的主要研究内容如下:(1)针对复杂背景中运动小目标的检测跟踪问题,提出了基于子空间投影的快速单目标检测前跟踪算法。采用基于子空间投影的航迹片段检测方法,实现2维投影平面中目标运动区域的检测;随后利用航迹回溯重构目标的时序信息,并利用运动规律实现3维时空中的航迹片段检测;最后利用聚类算法以及目标航迹特征,实现单目标航迹的快速高精度检测跟踪。(2)针对子空间投影快速单目标检测前跟踪算法处理目标交叉航迹存在的漏检和虚警问题,提出了基于子空间投影的快速多目标检测前跟踪算法。算法将子空间投影航迹片段检测结果,回溯到3维时空;后续利用单一目标航迹与多目标交叉航迹在的分布差异进行交叉检测;针对交叉目标航迹,利用回归预测实现逐点匹配;针对单一航迹,利用目标的运动状态特征进行航迹片段批量匹配。采用细分处理方法,实现了多目标航迹快速高精度检测跟踪。(3)围绕提出的核心算法,设计了目标检测跟踪演示平台,并部署在PC设备以及嵌入式设备。设计了算法的流水线运行方式,缩小了演示平台在不同设备上的性能差异。
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