一种改进光流法的运动目标检测及跟踪算法

作     者：李成美 白宏阳 郭宏伟 梁华驹 Li Chengmei;Bai Hongyang;Guo Hongwei;Liang Huaju

作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2018年第39卷第5期

页      面：249-256页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61603189)项目资助 

主　　题：Shi-Tomasi角点检测 LK光流法 三帧差分法 运动补偿 目标检测 相关跟踪 

摘      要：针对精确制导武器末制导过程中动态背景情况下难以有效检测出运动目标的问题,提出了一种改进光流法的运动目标检测方法,并设计了相关跟踪算法。将Shi-Tomasi角点检测和金字塔LK（Lucas-Kanade）光流法结合,只计算强角点处的光流场,较好地估计了全局运动参数,然后采用卡尔曼滤波平滑运动矢量,有效地对当前图像进行了运动补偿。8对补偿后的图像采用三帧差分法得到运动目标,并设计了形态学腐蚀和膨胀运算去除了噪声以更准确地提取目标,最后对检测出的运动目标用归一化积相关算法进行了跟踪。仿真试验及嵌入式平台下的实际测试结果表明,所设计的算法在背景运动情况下依然能够非常有效地检测出运动目标,并且对目标能够稳定地跟踪。在PC上处理速度达到了34.1 f/s,嵌入式平台下为15.6 f/s。