基于卡尔曼滤波与 Camshift 的低轨空间变光目标跟踪方法

分类： 天文学 提交时间： 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》

王恩旺，陈晓林，王恩达，许占伟，钟 胜

摘要： 针对低轨空间变光目标星像形态变化频繁且运动速度快，跟踪目标时很难准确捕获目标 位置信息这一难点，提出卡尔曼滤波与 Camshift 相结合的目标跟踪方法。根据目标的难捕获特 性，引入卡尔曼滤波外推对目标进行位置预测，用改进的 Camshift 跟踪目标，即基于灰度图像 单通道的白色提取的目标跟踪方法，实现低轨变光目标稳健跟踪和提高目标捕获率; 当目标与恒 星瞬间相互遮挡时，用改进的遮挡目标预判方法进行位置预测，同时用卡尔曼滤波的预测位置代 替 Camshift 计算出的目标位置，作为观测位置去更新卡尔曼滤波，实现遮挡目标稳健跟踪和提 高目标捕获率。实验结果表明：跟踪目标的可变波门根据目标大小自适应调整，不仅可以实现中 高轨目标稳定跟踪，而且对低轨变光目标具有稳健跟踪效果。当目标与恒星瞬间相互遮挡时能 稳健跟踪目标，提高跟踪数据的有用率。该方法程序运行速率快，灵敏度高，适用性强，实时性 好，具有很好的使用价值和广泛应用前景。

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