基于視覺的直升機(jī)飛行模擬及跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、光電探測技術(shù)是一種被動式工作的目標(biāo)探測和跟蹤手段，具有隱蔽性好、直觀性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)和跟蹤精度高的優(yōu)點(diǎn)，因而它能夠代替或者輔助雷達(dá)探測跟蹤系統(tǒng)，是提高武器平臺偵察能力的有效手段?，F(xiàn)今，大部分的光電探測技術(shù)在處理武裝直升機(jī)的跟蹤問題時，因?yàn)槲溲b直升機(jī)的高機(jī)動性和超低空飛行能力，往往沒有很好的跟蹤效果。對光電探測技術(shù)的視頻跟蹤算法作深入研究，提高算法的性能具有重要意義。研究武裝直升機(jī)的視頻跟蹤問題時，往往需要直升機(jī)在各種飛行狀態(tài)下的視頻數(shù)

2、據(jù)。因而，可以使用成熟的視覺仿真技術(shù)來模擬直升機(jī)飛行，并生成相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)。
　　 本文根據(jù)直升機(jī)的飛行特征，在六種典型的機(jī)動飛行方式的基礎(chǔ)上，結(jié)合直升機(jī)飛行運(yùn)動學(xué)，使用數(shù)學(xué)方法描述了平飛加速、魚躍越障、平飛轉(zhuǎn)彎、筋斗和蛇形機(jī)動五種機(jī)動飛行動作，并將此作為直升機(jī)飛行模擬的基礎(chǔ)。然后，在分析經(jīng)典Mean Shift視頻跟蹤算法的基礎(chǔ)上，本文提出一種基于前景分割的自適應(yīng)核窗寬的視頻跟蹤算法。該算法使用前景分割技術(shù)和基于背景權(quán)重的顏色

3、直方圖降低背景噪聲對目標(biāo)模板的影響，并建立模板更新機(jī)制。該算法還結(jié)合卡爾曼濾波，解決目標(biāo)發(fā)生大面積遮擋和快速移動時的問題。最后，該算法利用跟蹤窗口內(nèi)目標(biāo)色彩信息的矩特征自動調(diào)整核函數(shù)窗口帶寬，以達(dá)到自適應(yīng)目標(biāo)尺度變化的目的。
　　 在上述工作的基礎(chǔ)上，本文開發(fā)了基于飛行模擬的直升機(jī)視頻跟蹤系統(tǒng)。在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)基于視覺的直升機(jī)飛行模擬，在客戶端實(shí)現(xiàn)對直升機(jī)的視頻跟蹤。該系統(tǒng)的功能包括直升機(jī)模擬飛行、直升機(jī)視頻跟蹤、遠(yuǎn)程控制虛擬光電