● 摘要
低空对地多目标跟踪是在低空对地平台下对地面上多个运动目标进行准确和实时跟踪的技术，在航空应急救援、地面交通监视等领域发挥着重要的作用。然而，平台的抖动、目标运动的高异质性都会给低空对地多目标跟踪带来巨大的技术挑战。
本文围绕低空对地多目标跟踪进行研究，主要工作与特色包括如下两个部分：
首先，针对平台抖动对跟踪造成的影响，提出了一种基于背景运动估计的粒子滤波跟踪算法。该方法引入背景运动与粒子滤波状态方程的融合，并在此基础上利用随机采样一致算法估计背景运动。该算法利用从场景特征点中分离出的背景特征点来表征背景以及平台，并通过随机采样一致算法准确估计背景的运动，可以有效改善平台抖动给跟踪带来的影响。
其次，针对现有的多目标跟踪算法对于目标运动高异质情况适应能力不足的问题，提出了一种基于目标难易程度分层的递进跟踪算法。这一方法根据跟踪难易程度对目标进行分层，选择某些目标优先跟踪，并根据优先跟踪到的目标运动信息与层间目标的关联信息对其他目标进行递进式的跟踪。本方法可以有效提高目标运动高异质情况下的跟踪性能。
本文完成了上述低空对地多目标跟踪的改进方法在实验视频测试集上的验证，实验表明，文中提出的基于背景运动估计的粒子滤波跟踪算法和基于分层的递进式多目标跟踪算法在跟踪率、跟踪速度等主要技术指标上体现出较好的性能。