一种基于Hough变换的弱目标运动轨迹提取方法

摘要

本发明公开了一种基于Hough变换的弱目标运动轨迹提取方法，将目标的检测分为初始阶段和跟踪阶段，初始阶段先选取一段时间单元内的所有距离单元内的回波数据，对其进行Hough变换，得到目标的初始距离和估计速度；跟踪阶段利用初始距离和估计速度确定距离门、时间门和角度门，只对距离门和时间门内数据进行Hough变换，并且Hough变换中只对数据进行角度门内的映射处理，由此沿时间轴迭代处理，不断更新距离门、时间门和角度门，得到目标距离、目标速度和运动轨迹。本发明在初始处理阶段利用较多的回波数据进行处理以提高初始距离和速度估计的精度，跟踪阶段则利用距离门、时间门和角度门内的少量数据进行处理，在保证跟踪精度的同时可有效降低计算量和存储量。

主权项

一种基于Hough变换的弱目标运动轨迹提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对于目标一维回波数据，确定初始阶段处理数据的时间门和距离门，时间门选取从观测起始时刻开始的N个观测时刻，即N帧回波数据，距离门为每帧数据内所有M个距离单元，由此构造二维数组B(i,j)，1≤i≤M，1≤j≤N；2)选取目标在参数空间中对应的角度θ满足0≤θ＜π，对B(i,j)进行Hough变换，得到目标的初始距离估计值s0和速度估计值v0；3)设定k＝1；4)根据初始距离估计值s0和速度估计值v0确定跟踪阶段N+k时刻的时间门tg和距离门dg，由此得到一个回波数组C(i,j)，i∈dg，j∈tg；5)根据速度估计值v0粗略估计目标速度范围，并结合目标运动方向、距离单元和时间单元确定Hough变换中的角度门θg，对步骤4)中得到的回波数组C(i,j)进行Hough变换，得到N+k时刻的目标距离s和目标速度v，此时角度θ∈θg；6)由步骤5)中得到的N+k时刻的目标距离s和目标速度v，将观测时刻不断向后推移，即设定k＝k+1，其中，2≤k≤tn‑N，tn为总的观测时刻单元数目，重复步骤4)和5)，计算下一观测时刻的时间门和距离门，得到不同观测时刻实时更新的目标距离s和目标速度v，实现对目标运动轨迹的提取。