红外运动目标跟踪研究

摘要

    随着图像理技术以及计算机处理能力的飞速发展，视觉跟踪成为机器人领域的主要发方向之一。特别是红外条件下的目标跟踪由于不受光照和气候影响等特点成为近年来研究的热点。它广泛应用于工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，其中针对视频连续图像中运动物体的分析是其中应用前景最为广泛的一个方向，在机器人导航、智能视觉监控系统、医学图像分析、工业检测、视频图像分析以及军事雷达视频信号的处理上都有占有重要地位。本文对红外成像目标检测与跟踪问题进行了研究,研究内容主包括红外运动目标检测,红外运动目标跟踪。

    根据红外成像运动目标的检测要求,本文遵从最简单的先检测后跟踪的检测算法思路，尝试应用了图像匹配和基于背景差分法运动目标跟踪的方法对目标的检测与跟踪进行了研究。

关键词：红外图像匹配，运动目标检测，背景差分法

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KEYWORDS: Infrared image matching  Moving target detection  The background difference method

目录

第一章 绪论 5

1.1 课题研究的背景及意义 5

1.2 几种经典跟踪算法的研究现状 6

1.2.1 红外弱小目标检测算法 6

1.2.2 运动目标检测 7

1.2.3 目标跟踪 8

1.3 存在的问题 9

1.4 论文结构安排 10

第二章 红外图像预处理的相关方法介绍 11

2.1 引言 11

2.2 红外图像的数学描述 11

2.3 背景抑制 12

2.4 噪声滤除 13

2.5 基于背景差分方法 14

2.6 本章小结 15

第三章 运动物体的相关检测方法 16

3.1 引言 16

3.2 运动物体的常用检测方法 16

3.3 灰度图像的背景提取 17

3.4 背景差分法 19

3.5 本章小结 20

第四章 运动目标跟踪相关方法 21

4.1 引言 21

4.2 图像匹配法 21

4.3 窗口质心跟踪方法 22

4.3.1 跟踪窗口的设计 22

4.3.2 质心算法 23

4.4 相关匹配算法 23

4.4.1 相关匹配跟踪算法 24

4.4.2 特征匹配跟踪算法 24

第五章  MATLAB仿真 25

5.1 MATLAB的概述 25

5.2基于MATLAB的图像匹配 27

5.3 基于背景差分法目标检测 30

第六章 全文总结 34

参考文献 35

致 谢 37

毕业论文小结 38