《基於時空聯合圖像反演的空間目標檢測和跟蹤研究》是依託電子科技大學,由張萍擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於時空聯合圖像反演的空間目標檢測和跟蹤研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張萍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空間目標表現為成像閃爍、模糊、對比度低，幾何、紋理等常規特徵微弱，現有的目標檢測和跟蹤模式難於滿足空間目標檢測能力和跟蹤精度要求。本項目借鑑地球物理反演理論和思想，提出了一種時空聯合圖像反演的方法，充分挖掘空間目標在時域和空域的非線性特徵，通過解決相應的理論院姜采問題，提高空間目標檢測和跟蹤的精度、適應性和穩定性。主要創新工作包括：把空間目標的檢測和跟蹤看成一個反問題求解，研究時空聯合非線性圖像反演方法，探索空間目標檢測和跟蹤的新模式；提出了空域多特徵反演及其相應的特徵降維和多特徵融合技術，並以此為基礎採用稀疏表示有效區分目標，提高空間目標檢測的精度；提出了時域多參數反演方法及其相應的降低反演中多解性的策略，並提出了基於生物地理最佳化的粒子濾波重要密度採樣方法，提高空間多目標跟蹤的有效性和穩健性；提出鞏櫃了利用先驗信息約束、奇異值分解和稀疏正則化方法提高圖像反演求解中的穩定性。
結題摘要
結合空間紅外弱小目標檢測與跟蹤中亟待解決的難點問題，本項目深入研究了基於時空聯合圖像反演的空間紅外弱小目標檢測與跟蹤方法，充分挖掘紅外圖像中的有用信息，精確地刻畫空間弱小目標的時空特徵，提高空間紅外弱小目標檢享戒簽測和跟蹤的精度。本項目在時空多特徵的目標檢測、稀疏表示和張量恢復的目標檢測、非線性最佳化方法、多特徵聯合的多目標跟蹤等方面分別進行了深入仔細的研究。研究取得了一系列研究成果，主要包括：1）提出了一種基於顯著性和運動特徵的空間紅外弱小目標檢測方法，採用時空聯合反演的思想，同時利用了紅外圖像的空間特徵和時間特徵，該方法有效地去除了背景雜波及噪聲，計算簡單，可以滿足實時性要求；2）提出了一種基於時空頻特徵聯合的空間紅外弱小目標檢測方法記嘗跨，在時域中提取運動特徵，在空域中提取方向特徵，構建四元組之後利用四元組頻域變換做進一步處理，該方法能夠準確地檢測出背景複雜多變的紅外目標序列中的弱小目標，在信雜比和魯棒性上都有較好的表現；3）提出了一種基於稀疏表示和張量恢復的空求民笑企間紅外弱小目標檢測方法，利用戀習民犁連續多幀構建三階張量，進行張量稀疏低秩分解，並採用基於APG的張量恢複方法求解目標函式獲取檢測結果，該方法能夠有效去除背景干擾，準確地檢測出紅外序列中的弱小目標，提高信噪比增益；4）提出一種基於混沌的生物地理分布最佳化方法，針對生物地理分布最佳化算法早熟收斂的缺陷，利用混沌初始化種群，提高種群的遍歷性，同時在疊代過程中加入混沌搜尋，有效避免陷入局部最優，提高全局搜尋能力，該方法能快速收斂，獲得較高的尋優精度；5）提出了一種基於多特徵聯合的紅外多目標戰只熱跟蹤方法，通過構建合適的表觀模型及相似性度量模型，設計多目標數據關聯方案，結合軌跡歸類策略，實現了紅外序列中的多個目標穩定跟蹤。
