[发明专利]一种鲁棒的实时红外成像地面运动目标跟踪方法和系统

摘要

本发明公开了一种鲁棒的实时红外成像地面运动目标跟踪方法，属于计算机视觉领域。该方法包括目标模板自适应更新步骤：计算当前目标帧模板与匹配模板的灰度直方图的相似度，以相似度的大小判断是否更新匹配模板，缩放当前帧目标模板尺寸，分别计算其和匹配模板灰度直方图的卡方相似度，选取最大卡方相似度作为更新匹配模板的更新参数；目标位置估计步骤：根据目标运动状态，采用卡尔曼滤波器预估下一帧红外图像中目标的位置，以此位置为中心，在搜索区域内进行模板匹配，以确定目标的位置。本发明还提供了一种鲁棒的实时红外成像地面运动目标的跟踪系统。本发明能有效解决因目标被遮挡、目标尺寸变化或目标先验信息未知造成的跟踪失败问题。

主权项

一种鲁棒的实时红外成像地面运动目标跟踪方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：(1)匹配模板自适应更新步骤：先计算当前帧目标模板灰度直方图与匹配模板灰度直方图的巴氏距离，若巴氏距离在模板更新范围内，则计算当前帧目标模板和匹配模板灰度直方图卡方相似度，若卡方相似度大于模板更新阈值，则计算当前帧目标模板尺寸缩小、不变和放大之后的灰度直方图与匹配模板灰度直方图的卡方相似度，选取最大卡方相似度为更新参数更新匹配模板；(2)目标位置估计步骤：根据目标运动状态，采用卡尔曼滤波器预估下一帧红外图像中目标子图的位置，以此位置为搜索区域的中心位置；在搜索区域内移动匹配模板，计算不同区域的匹配模板和目标子图的相似度，相似度最大且大于匹配阈值的匹配模板位置为目标位置，若相似度都小于匹配阈值则以卡尔曼滤波器预估位置为目标位置。