1.一種基于可見光和紅外圖像的全天候目標(biāo)實(shí)時跟蹤方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,對可見光圖像和紅外圖像分別進(jìn)行圖像預(yù)處理,去除圖像噪聲和盲元;
步驟2,使用Harris角點(diǎn)檢測法提取可見光圖像和紅外圖像中的角點(diǎn),使用光流法來跟蹤檢測出來的角點(diǎn),并使用RANSAC算法分別對可見光圖像和紅外圖像進(jìn)行配準(zhǔn);
步驟3,使用MHI方法對經(jīng)過配準(zhǔn)處理的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測,然后使用腐蝕膨脹方法對檢測出的目標(biāo)進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理;
步驟4,使用Kalman濾波器對檢測出的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤并框出目標(biāo),然后基于目標(biāo)特征對目標(biāo)進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的實(shí)時監(jiān)控。
2.如權(quán)利1所述基于可見光和紅外圖像的全天候目標(biāo)實(shí)時跟蹤方法,特征在于,使用平均中值濾波方法對可見光圖像和紅外圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理。
3.如權(quán)利1所述基于可見光和紅外圖像的全天候目標(biāo)實(shí)時跟蹤方法,特征在于,在步驟3所述的MHI方法中,閾值T為自適應(yīng)變化的閾值,在檢測前一時刻的前向MHI圖像中的目標(biāo)輪廓像素值時,通過相鄰幀累計根據(jù)目標(biāo)輪廓像素值的變化不斷調(diào)整閾值T;同時,將前向MHI圖像和后向MHI圖像中像素值較小者作為最終檢測的目標(biāo)圖像。
4.如權(quán)利3所述基于可見光和紅外圖像的全天候目標(biāo)實(shí)時跟蹤方法,特征在于,步驟4中,Kalman濾波器的觀測向量Z(k)如式(1)所示:
Z(k)={xk,yk,I(k)} (1)
式(1)中,k是目標(biāo)的運(yùn)動矢量,(xk,yk)是目標(biāo)的位置,I(k)是目標(biāo)在單幀檢測過程中潛在目標(biāo)的平均灰度值;
進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)時,對于產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的航跡i和目標(biāo)j采用如式(2)所示方法計算各部分的濾波殘差
式(2)中,Δxk,ij,Δyk,ij是經(jīng)過Kalman濾波處理得到的殘差,ΔIij(k)是量測目標(biāo)j灰度的預(yù)測誤差,是濾波殘差;
對于Kalman濾波殘差的距離和灰度殘差采用如式(3)、(4)、(5)所示的方法計算:
式(3)、(4)、(5)中,xj(k)、yj(k)和Ij(k)分別是量測目標(biāo)j的水平坐標(biāo)、垂直坐標(biāo)和灰度值,和是航跡i預(yù)測目標(biāo)的水平坐標(biāo)、垂直坐標(biāo)和灰度值;和為經(jīng)過Kalman濾波處理后的預(yù)測值。