改进核相关滤波器的海上船只目标跟踪

论文摘要

提高海上智能监测水平,为了实现对海上船只目标的跟踪,文中针对典型海况环境下的海上船只目标跟踪问题,提出了一种改进核相关滤波器(Kernelized Correlation Filters,KCF)的船只目标跟踪算法。首先,针对KCF算法的特征,提出船只目标跟踪临界概率的概念,用来判断目标跟踪是否异常;接着,加入卡尔曼滤波模块,用来预测跟踪目标下一时刻的位置;然后,对跟踪异常的目标设计目标跟踪异常处理模块进行处理;最后,针对4组典型的海上目标跟踪场景,通过实验验证了算法的性能。实验结果表明:文中算法在海上船只大幅度晃动、跟踪目标被遮挡、目标出界、目标尺寸变换等复杂情况下,跟踪准确率和速率比原KCF算法分别提高17.23%和7.86%。满足海上目标跟踪精度、实时性、适用性等方面的要求。

论文目录

• 1 引言
• 2 基于核相关滤波算法的船只目标跟踪
•   2.1 循环矩阵构造
•   2.2 岭回归分类器
•   2.3 目标检测
•   2.4 目标跟踪与临界概率
•   2.5 目标训练模板更新与尺度变换
• 3 基于卡尔曼滤波的船只目标位置预测
• 4 船只目标跟踪异常与目标搜索策略
•   4.1 目标未出界的目标跟踪异常
•   4.2 目标出界的目标跟踪异常
•   4.3 海上船只目标跟踪流程
• 5 实验结果分析
•   5.1 实验环境与参数
•   5.2 实验过程与分析
•     5.2.1 目标生成概率
•     5.2.2 目标跟踪速率
•     5.2.3 中心位置误差
•     5.2.4 重叠率
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董超,郑兵,李彬,田联房,刘蔚

关键词: 船只目标跟踪,核相关滤波,卡尔曼滤波,跟踪异常,复杂海况

来源: 光学精密工程 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 船舶工业,无线电电子学,计算机软件及计算机应用

单位: 国家海洋局南海调查技术中心国家海洋局南海维权技术与应用重点实验室,华南理工大学

基金: 海洋公益性行业科研专项经费资助项目(No.201505002),国家海洋局南海分局海洋科学技术局长基金资助项目(No.180214),全球变化与海气相互作用专项资助

分类号: TP391.41;TN713;U675.79

页码: 911-921

总页数: 11

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