题目：基于视频的空中运动目标捕获技术研究

目标捕获与跟踪技术的研究及应用是计算机视觉领域的一个重要研究分支。随着国防建设、航空航天、民用监控需求的不断增加，特别是在军事应用上，基于图像信息的目标检测与识别技术逐步成为当前国际国内热门的军事研究课题。战场是一个复杂多变的环境，为了在战争中取得作战主动权，要求目标捕获与跟踪算法具备较强的适应性与及时性。本文对基于视频的空中运动目标捕获关键技术——自动目标检测、目标分割与判别及其实时处理方法进行了研究，并将这些技术应用于空中运动目标跟踪系统中，该系统可对“战斧”式巡航导弹等空中目标进行捕获和跟踪。主要研究内容如下：1．针对空中运动目标的自身特点、飞行的环境以及视频捕获系统的要求，研究了捕获策略、方法以及各模块算法，从而构建了捕获系统的整体框架。2．研究了飞行目标的自动检测方法。针对视频飞行图像的特点，根据图像增强原理，经分析与实验研究出一种快速的中值滤波法，提高了中值滤波算法的效率，增强了系统的抗干扰能力。针对运动图像的特点，根据运动检测原理，设计了基于序列图的差分累加法，该算法不仅运算速度快且检测的准确度高，缩短了运动目标检测的时间。3．本文着重研究了目标图像分割。针对空中运动目标的特性和空中背景的实际情况，根据图像分割的原理，结合阈值和区域分割法，提出了基于一维最大类间方差法和改进的区域生长法相结合的目标分割方法。增强了算法的分割准确度，降低了算法的复杂度，减小了运算量，提高了飞行目标图像分割的速度与准确性。4．针对飞行目标和自然环境特点以及系统的要求，根据物体外部与内部表示法，同时结合目标运动特性来表示目标，研究设计了能够合理描述空中运动目标的特征向量，有效地描述了飞行目标且降低了算法的复杂度，使系统在计算量尽量少的条件下，具有较高的目标识别率及较低的目标虚警率。最后，将上述研究成果应用于视频空中运动目标捕获系统中，设计的系统可以准确地分割并识别飞行目标，性能稳定。实验证明效果好。