数目可变视频多目标跟踪关键技术研究

123456aa · 发表于 2022-4-18 10:53:49

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多目标跟踪技术在民用和军事领域都有着广泛的应用，已经存在比较成熟的理论和方法，但是传统的状态空间方法难以处理状态未知且数目时变的目标跟踪题目。本文深入研究了基于非局部均值的图像去噪算法和基于随机有限集的多目标跟踪方法，主要工作如下所述：（1）针对被高斯白噪声污染的图像，在分析不同核函数对非局部均值算法去噪性能影响的基础上，提出了基于Kaiser核函数的非局部均值去噪方法。实验结果表明，改进算法具有更好的去噪性能。（2）针对非局部均值算法计算量大的缺点，提出一种基于余弦积分图的快速算法。将图像像素值域通过余弦变换映射到余弦值域，然后利用积分图快速定位待求像素点及其搜索区域像素点，估计待求像素值。实验结果表明了改进算法的有效性。（3）研究了基于随机集理论的多目标跟踪方法，详细讨论了混合高斯概率假设密度滤波器算法推导过程并定量分析其跟踪性能。仿真结果证明，混合高斯概率假设密度滤波器能有效地跟踪强杂波环境下的数目可变雷达目标；同时，数目可变视频多目标跟踪结果也表明了其优异的跟踪性能。（4）针对非线性系统模型多目标跟踪题目，提出了一种基于求积分卡尔曼-概率假设密度滤波器。利用高斯混合概率假设密度滤波器对后验多目标状态的一阶矩进行估计，并通过求积分卡尔曼递推更新得到目标状态，以实现对目标数目时变的多目标进行跟踪。将该滤波器与全局最近邻数据关联方法相结合，解决了非线性系统数目可变多目标跟踪题目。冰球运动员视频和蚂蚁视频数目可变多目标跟踪结果验证了本方法的有效性。

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