基于视频流的无人机目标识别方法研究

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随着无人机技术的发展,无人机拍摄在航空摄影,地形测绘,军事侦察等方面具有广泛的应用前景。本文主要研究无人机俯拍视频中的目标识别问题,分析现有的运动目标识别方法,提出融合目标跟踪与图像识别的运动目标识别方法。以无人机俯拍视频中的运动目标作为研究对象,进行跟踪标定及分类识别。针对识别方法的实时性问题,提出基于数据去冗余的改进方法,通过仿真实验验证基于视频流的无人机目标识别方法。本文主要研究内容如下:(1)针对目标跟踪过程与目标识别过程的实时性问题,提出基于视频流的无人机目标识别方法,设计跟踪识别策略。无人机目标识别方法由三个部分组成:目标跟踪标定,目标特征提取及目标图像识别;采取先实时跟踪,后分类识别的步骤,避免目标图像识别方法与目标跟踪方法互相挤占时间。(2)针对无人机目标跟踪的光照干扰问题采用了基于视频流的目标跟踪方法,设计视频流目标跟踪策略,通过均值漂移算法进行目标跟踪;针对目标跟踪的耗时问题,提出了融合关键帧的去冗余视频流目标跟踪方法,结合自适应关键帧算法,通过设置阈值筛除冗余视频帧。(3)针对目标特征提取的小目标问题,采用了基于HOG的目标特征提取方法,设计HOG特征提取策略,设置滑动窗口参数,提取目标图像的HOG特征;针对目标特征的冗余问题,提出融合PCA的HOG区间优化特征提取方法,筛除冗余优化特征。(4)针对目标图像的识别耗时问题,通过基于SVM的目标图像识别方法对目标图像特征进行分类识别;针对目标图像的去冗余特征识别问题,采用基于非线性核函数的目标特征降维识别方法,调整核函数参数,缩短分类器训练耗时,对目标进行高效识别。
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