文 献 综 述
1、研究背景及意义
伴随图像处理技术的不断更新,目标识别与跟踪技术也得到了快速发展,在如今的图像处理方面,广大学者深入研究并取得了一定的成果,使其技术在民用,航空航天、科学探测及军事领域都有着广泛的应用。目标识别与跟踪技术已经成为图像处理领域中广大学者重点研究的一项技术。国内外诸多学者对于目标识别跟踪技术有着常年的研究经历,希望能将此项技术更加完善[1]。
在民用方面,精确的视频监控安全系统广泛应用于大型商场、银行和停车场等有着安全要求较高的场所之中。拥有目标识别跟踪系统的监控安全系统是打破了传统意义上的视频监控只是负责录制现场状况,发生问题时只是单纯的进行视频回放。而拥有目标识别跟踪系统的视频监控可以对已经存储在系统中的目标人物、目标车辆、或危险品进行识别判断对出现的目标进行报警并跟踪[2]。
在军事方面,目标的识别与跟踪技术在精确武器方面都有着广泛的应用,提高了武器系统的准确性、可靠性。目标识别与跟踪技术的应用已经覆盖到了各种类型的高端军事系统中,此项技术为各类武器的精确打击提供了有力的技术保证,包括无人机及导弹对目标的额识别、锁定与跟踪[3],以及本课题要完成的激光清除空中目标。伴随着现代计算机设备性能的不断提高,图像采集数字化和图像显示设备制造技术大幅度发展使得目标识别与跟踪系统变得更快速和更精确,使得目标识别与跟踪系统取得了更大的进步。在理论和实际应用上图像处理技术的拥有着不可估计的潜力和无法估量的作用。
对于目标识别与跟踪技术包括了通过摄像头对图像进行采集并对采集来的图像进行图像的预处理,之后将图像进行分割,识别出其中所要跟踪的目标,锁定目标后对其进行跟踪[1]。
2、国内外研究现状
在关于目标的识别与跟踪的算法方面,国内外一直在大力发展,关于此项技术一直受到学者们的广泛追逐。尤其在近年来更是得到各个国家的深度重视和大力发展,从未来的发展前景上看,有着巨大的潜力。同时,现代战争中新型武器的不断兴起,为具备了自动识别跟踪目标能力的新型激光武器提供了广阔的发展前景。
在2018年11月6日举行的第12届珠海航展上,中国展示了一款防空用的武器系统LW30。这个系统是由中国航天科工研制的激光武器系统,射程只有25公里,属于近程防空系统。该系统是由雷达指挥车、激光发射车以及其它保障设备组成。这个系统是专门为了追踪和摧毁各种空中目标而研制的。所以它能够拦截包括各种类型的无人机、火箭炮等各种空中飞行的目标。2019年12月26日,以色列推出了一款名为“光刃”的激光防御系统,该系统使用雷达等技术识别空中目标,使用GPS技术锁定目标位置,然后发射激光束引爆空中目标。
在关于运动目标的识别与跟踪的算法方面,目前,国际上许多高校和研究所,如麻省理工学学院、牛津大学等都专门设立了针对运动目标检测的研究组或者研究实验室。美英等国家已经研究了大量的相关项目。一些著名公司和研究机构,如IBM、Microsoft、麻省理工学院等近几年来投入了大量的人力物力来进行智能监控系统的研究,部分成果已经转化为产品投入了市场。目前在国内的研究机构中,中国科学院北京自动化研究所下属的模式识别国家重点实验室视觉监控研究处于领先地位,它们的研究主要针对交通场景的视觉监控。
