1 空军预警学院, 武汉 430000
2 中国人民解放军94326部队, 济南 250000
3 海军航空大学, 山东 烟台 264000
针对脉冲多普勒(PD)雷达抗主瓣压制干扰问题, 提出两种抑制算法。第一种算法基于波束域盲源分离(BSS)抑制思路, 通过对相参积累后的多波束回波进行降维, 构造待分离信号, 并以瑞利熵为指标识别分离后的源信号。第二种算法基于相关滤波抑制思路, 以一个波束回波为匹配信号, 对另一个波束回波进行相关滤波, 再通过逆操作得到抑制后的波束回波。仿真试验验证了所提两种算法的有效性。
脉冲多普勒雷达 主瓣压制干扰 干扰抑制 盲源分离 相关滤波 pulse Doppler radar main-lobe suppression jamming jamming suppression Blind Source Separation (BSS) correlation filtering
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国人民解放军第32035部队，陕西 西安 710000
基于相关滤波的跟踪方法帧率高但容易发生跟踪漂移导致目标丢失。针对此问题，本文以相关滤波方法ECO-HC为基线，提出了一个用于描述图像场景变化幅度的参数D，根据实时计算该参数的值并以不同的间隔数更新模型，实现自适应更新模型在使算法以较高帧率运行的同时兼具良好的准确率，此效果在图像光照变化复杂、目标变形或被遮挡的情况下更加明显。实验结果表明，ECO-HC嵌入本文方法后，在光照变化的情况下成功率提高了1.6%，准确率提高了2.2%；在目标离开视场的情况下成功率提高了3.7%，准确率提高了3.4%。在本文实验环境中平均帧率达到60 FPS。
目标跟踪 相关滤波 相关度 模型更新策略 target tracking correlation filtering correlation model update strategy
1 电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 611731
2 重庆连芯光电技术研究院有限公司，重庆 400021
3 四川文理学院成都研究院，四川 成都 635000
为应对核相关滤波算法长时跟踪模板漂移问题，提出一种基于亚像素修正的模板漂移抑制方法。首先，根据跟踪过程中常用的核相关滤波快速算法，分析模板更新时引入的跟踪误差；其次，分析模板更新时引入的采样误差对模板漂移的影响；然后，通过模板频域的相移修正模板更新引入的采样误差；最后，通过实验证明模板亚像素修正对长时跟踪模板漂移的抑制效果。实验结果表明：相同跟踪条件下，模板亚像素修正方法引入的模板漂移量是整像素模板更新的1/4，模板亚像素修正用于相关滤波算法和核相关滤波算法时对模板漂移同样有良好的抑制效果，并且模板亚像素修正只需耗费较小计算量就可以对模板漂移进行有效抑制。
图像处理 核相关滤波 跟踪算法 模板漂移 亚像素 激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1210019
针对载体姿态变化引起的相机旋转运动，提出一种基于相关滤波的高速图像旋转运动估计算法（GPCF）。在灰度投影法的基础上，该算法采用相关滤波代替互相关运算进行角度估计。通过构建循环移位矩阵，扩充负样本数量，有效提高旋转运动估计的精度和鲁棒性。构建噪信比公式，以定量分析噪声对旋转运动估计算法的影响程度。理论分析和实验结果均表明，GPCF能够实时估计图像序列旋转角度，且精度和稳定性相比灰度投影法具有较大提升。
图像处理 旋转运动估计 灰度投影法 互相关 相关滤波 激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010026
郑州大学电气与信息工程学院, 河南 郑州 450001
针对目前的目标跟踪算法在目标发生运动模糊或被遮挡等情况下跟踪效果较差, 容易出现跟踪失败等情况, 本文提出了一种多特征自适应融合的抗遮挡相关滤波跟踪算法。算法首先提取梯度方向直方图特征 HOG和颜色直方图特征, 以最大化跟踪质量为目标自适应融合两种特征的相关滤波响应; 在跟踪的过程中根据响应图的质量存储高质量滤波模板, 采用高质量模板和正常更新模板检测响应图的质量差值来检测目标的遮挡情况, 当目标遮挡消失的时候, 跟踪器的模板回溯到高质量模板来重新跟踪目标。根据在 OTB100、UAV123的实验结果, 本文算法相对于其他同类型的相关滤波在跟踪精度和成功率方面表现更好, 在发生目标遮挡时仍能很好地跟踪。
相关滤波 多特征自适应融合 抗遮挡 跟踪目标 correlation filtering, multi feature adaptive fusi
1 安徽工程大学电气工程学院，安徽 芜湖 241000
2 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室，安徽 芜湖 241000
3 奇瑞新能源汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241000
针对目标跟踪算法应对遮挡、模糊、尺度变换等挑战时，容易导致漂移和跟踪失败的情况，提出一种复杂场景下的自适应相关滤波跟踪算法。首先，采用所提的多特征互补策略，利用特征训练相应滤波器，根据每个滤波器的响应值动态调整特征的融合权重，完成对目标的位置估计；然后，以估计位置中心构建尺度滤波器，完成目标最优尺度的估计；最后，融合多尺度搜索区域策略，并根据跟踪置信度对跟踪模型选择性进行更新，进一步提升了跟踪器的性能和抗遮挡能力。在OTB2015的74组彩色数据集上进行测试，并对所提算法与近年来先进的相关滤波算法进行对比。所提算法的平均距离精度为0.801，平均重叠精度为0.715，实时跟踪速度为39.24 frame/s。实验结果表明，跟踪器在复杂环境下的表现良好，整体性能优越。
机器视觉 目标跟踪 相关滤波 多特征融合 遮挡判别 激光与光电子学进展
2022, 59(24): 2415004
1 辽宁工程技术大学软件学院，辽宁 葫芦岛 125105
2 辽宁工程技术大学研究生院，辽宁 葫芦岛 125105
针对互补学习跟踪算法遮挡、背景复杂等场景下出现跟踪漂移的问题，提出了高置信度的自适应特征融合目标跟踪算法。首先，使用巴氏系数实时计算每一帧前景与背景颜色直方图的相似度并利用对数损失函数求得最终融合因子，实现每一帧更优的特征融合；其次，将平均峰值相关能量和响应峰值与其对应历史均值的比值作为置信度判定参数，根据判定结果决定是否更新和纠正目标位置进行跟踪。在OTB100和LaSOT数据集上进行实验，提出算法与Staple算法相比精确率和成功率分别提高了17.5%、15.4%和27.3%、18.0%，该结果表明了该算法的有效性和鲁棒性。
图像处理 目标跟踪 相关滤波 特征融合 巴氏系数 置信度 激光与光电子学进展
2022, 59(22): 2210003
1 国防科技大学空天科学学院，湖南 长沙 410073
2 图像测量与视觉导航湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073
视觉目标跟踪是无人机对地面瞬时和时敏目标执行侦察、定位和打击任务的关键，面临着成像平台运动、严重遮挡、目标从视场中消失等困难。针对该问题，提出一种基于运动模型的无人机对地视觉目标跟踪方法。首先，采用基于稠密逆向搜索的快速光流算法计算相邻两帧之间的单应变换，将目标位置从历史帧映射到当前参考帧，以解耦成像平台运动。然后，在参考帧上采用线性运动模型对目标运动建模，当遮挡发生时利用运动模型预测目标位置。最后，采用短时和长时跟踪器结合的方法解决部分遮挡目标样本误更新跟踪器导致的跟踪漂移问题。以相关滤波跟踪器为基准，在收集的无人机视频上开展实验，结果表明所提方法能够显著提高对成像平台运动和严重遮挡的适应性，并且能够方便集成到其他目标跟踪方法中。
目标跟踪 运动模型 相关滤波 光流 无人机 激光与光电子学进展
2022, 59(14): 1415022
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210864
