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作者：高瑞贞;许睿烁;赵子月;夏自强;
单位：河北工程大学机械与装备工程学院;河北工程大学信息与电气工程学院;新兴铸管股份有限公司;
摘要：针对飞行速度快，空间跨度大，观察视角变化大的飞机起降过程，提出了一种基于视觉的远距飞机目标跟踪方法。该方法在没有雷达、对焦传感器等硬件的情况下，仅需要对摄像机的采集画面进行图像分析，通过对分析结果的进一步处理，实现对云台和变焦镜头的实时控制，使得飞机目标在起降过程中始终保持在摄像机的图像中心，同时大大降低了成本。为此，首先对相机成像规律、变焦镜头变焦规律进行建模。然后，采用YOLOv4目标检测算法对飞机进行目标检测，并对目标进行图像分析，得到目标在相机中的几何规律和位置关系。在此基础上，采用图像清晰度评价方法对变焦镜头进行自动变焦、自动对焦控制，并基于卡尔曼滤波器对云台的跟踪控制进行了优化。理论分析与实验结果表明，在没有雷达、对焦传感器等硬件的情况下，基于视觉的远距飞机目标跟踪方法可以使飞机目标始终保持在图像中心。
关键词：目标跟踪;;云台控制;;卡尔曼滤波;;自动对焦;;多线程
基金资助：河北省高校科技攻关项目（ZD2018207）
