[发明专利]一种红外弱小目标稳定跟踪方法及装置

权利要求书

1.一种红外弱小目标稳定跟踪方法，其特征在于，包括：

S1、在图像的搜索区域内搜索候选目标，搜索到则转步骤S2；否则转步骤S5；

S2、对候选目标进行粗筛选，通过则转步骤S3，否则转步骤S5；

S3、对候选目标进行目标特征矢量管道滤波，符合管道滤波条件则转步骤S4，无法通过则转步骤S5；

S4、判断符合管道滤波条件的候选目标数量是否为1，是则跟踪候选目标位置，并将目标丢失计数清零后转步骤S1对下一帧图像进行搜索；否则转步骤S5；

S5、目标丢失计数加1，判断目标丢失计数是否超过预定次数，是则转步骤S1对下一帧图像进行搜索，否则将轨迹外推并转步骤S1继续对当前帧图像进行搜索。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中对候选目标进行目标特征矢量管道滤波的步骤中，通过用目标的多种特征构成管道进行滤波，其中设当前帧目标特征向量为X_n＝(x_n1,x_n2,…,x_nm)，n为当前帧图像的时间序列数，其中x_n1至x_nm分别为候选目标在当前帧图像的m个目标特征，通过以下公式计算：

其中，R为满足管道的标志值，N为选定的与当前帧进行比较的图像帧数，R(i)为当前帧进行第i次比较得到的标志值，i＝1,2,…,N，X_n-i为第n-i帧图像的目标特征向量，x_nj为当前帧第j个目标特征，x_(n-i)j为第n-i帧图像第j个目标特征，a_j为第j个目标特征预设的权系数，j＝1,2,…,m，且D是预设阈值，当该候选目标的满足管道的标志值R大于等于预设阈值时判断其符合管道滤波条件，否则判断其不符合管道滤波条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标特征选自以下一组目标特征：目标的方位位置、俯仰位置、方位尺寸、俯仰尺寸、面积和平均灰度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中将目标丢失计数清零后转步骤S1对下一帧图像进行搜索时，通过以下公式确定搜索区域：

S_x＝S_x0+λ₁*x₁+λ₃*v₁；

S_y＝S_y0+λ₂*x₂+λ₄*v₂

其中，S_x0为跟踪框长度初始值，S_y0为跟踪框宽度初始值，x₁,y₁分别是目标的方位俯仰尺寸，λ₁和λ₂是预设的尺寸系数，v₁和v₂分别是目标的方位俯仰速率，λ₃和λ₄是预设的速率系数。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中转步骤S1对下一帧图像进行搜索时，将搜索区域恢复初始的搜索区域尺寸。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中轨迹外推的步骤包括：

以丢失计数前目标的位置为中心，根据丢失计数前稳定跟踪记录的方位俯仰角速度轨迹信息，进行轨迹外推，重新确定搜索区域。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中目标丢失计数的预定次数根据帧速率确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中目标丢失计数的预定次数为5～20。