题目：基于图像的目标跟踪算法研究

摘 要基于图像的目标跟踪技术在交通管理、工业监控、生物医学、武器系统等许多领域都有着广泛的应用。在军事上，将自动目标识别与跟踪技术应用到导弹精确制导领域有着重要意义，如何提高目标跟踪过程的实时性、准确性和稳定性是当前研究的一个重要方向。本文建立了一个目标跟踪仿真实验平台，介绍了该平台的硬件组成及软件实现。接着介绍了数字图像处理领域常用的一些处理技术，对其中一些方法加以实现和分析，并研究了基于差分的运动目标检测方法。然后，本文探讨了目标跟踪领域常用的一些跟踪算法，重点研究了基于相关的模板匹配算法及它的一些加速算法，并实现了普通的相关跟踪算法和加速的SSDA算法，分析了跟踪过程中需要解决的一些问题。从提高跟踪过程的实时性出发，本文提出了一种基于网格状模板的图像跟踪算法。这种算法充分利用了像素之间的相关性，有规律的剔除了大量冗余像素，大大减少了参与匹配运算的像素数目，从而达到了提高跟踪实时性的目的。同时，为了提高跟踪过程的准确性和稳定性，本文提出了基于匹配度的模板更新策略，并很好的应用到算法中，在一定程度上解决了由于目标状态变化引起的跟踪不准确问题。最后，本文还对目标遮挡问题进行了初步研究，并提出了解决办法，解决了目标受到小遮挡时跟踪算法失败的问题。本文的仿真实验平台是基于PC机的，图像均由CCD摄像机实时采集并处理。目标跟踪算法在VC6.0环境下编程实现。