运动目标实时检测与跟踪是数字图像处理技术的一个重要课题,所应用到的各种技术几乎涵盖了图像处理、分析的各个方面。在计算机视觉、可视预警、机器导航、目标识别与跟踪、安全监控、电视制导等视频分析和处理领域有着广泛的应用。目前部队的导弹射击模拟训练器是基于红外制导跟踪原理的。但是由于射击训练的特殊性,使得现如今导弹射击模拟训练器存在价格昂贵、功能单一,稳定性差以及维护保养困难等不足。针对目前所用的模拟器的不足,本文设计了一种新的、基于运动目标检测与跟踪技术的导弹训练模拟系统来代替原有模拟器。新训练器拟采用摄像机代替导引头,采用计算机代替弹上制导跟踪电路,在计算机中综合使用图像滤波、图像分割、运动目标检测与目标跟踪等技术手段,对实时的视频图像进行处理。新训练器是一种有较低成本,性能稳定,功能齐全且便于日后升级的新模式的导弹训练器。在训练器中,运动目标实时捕获与跟踪是关键技术。本文首先探讨了运动目标检测相关技术:介绍了运动目标检测常用的三种方法,针对所采集的视频图像是动态背景与系统的实时性要求,比较三种方法的优劣,采用帧间差分法作为检测的基本方法;研究了角点检测常用的二种方法;根据系统的实际情况,选择仿射变换作为图像变换的方法;在仿射变换的系数求解上,比较了几种求解的方法,采用稳健的最小一乘法代替常用的,但易受异常点影响的最小二乘法来得到最优的仿射系数;然后是介绍了检测后处理的相关技术和基于Kalman滤波的目标跟踪方法。最后本文提出了模拟器软件工作方案:首先使用一种快速的SUSAN角点检测算法,通过考虑实际跟踪的速度与方向,建立图像间角点的对应关系,采用最小一乘法得到最佳仿射系数,对图像进行仿射变换,由帧差法得到目标运动区域;然后对所得到的差分图像进行二值化、形态学滤波等处理;最后由目标跟踪方法提取并跟踪目标,得到相应的目标参数。本文在VC++6.0编程环境下,应用OpenCV库对关键技术进行了实现。实验表明,本文算法得到的精度与计算的速度均满足实际的需要。