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测试技术论文
CCD测量系统中基于自适应相关算法的动态目标跟踪
摘要：相关匹配是目标跟踪和模式识别的一种重要方法。介绍了CCD（电荷耦合器件）误
差测量系统光学原理；针对该测量系统实际情况，提出了用相关算法实现目标位置的测
量；使用自适应相关匹配的方法，实现了对连续视频图像中动态目标的跟踪；给出了实
验结果，并对算法提出了改进的意见。
关键词：CCD测量 图像处理 自适应相关 目标跟踪
基于相关算法的目标跟踪是利用从以前图像中获得的参考模板，在当前图像中寻找最
相似的区域来估计当前目标位置的方法。它对于背景复杂、会有杂波噪声的情况具有良
好的效果。CCD（电荷耦合器件）测量技术是近年来发展迅速的一种非接触式测量技术。
CCD摄像器件在分辨率、动态范围、灵敏度、实时传输方面的优越性是其它器件无法比拟
的，在动态飞行目标跟踪测量中发挥着重要的作用。作者在CCD测量系统中使用相关匹配
的方法，实现了对连续视频图像中动态目标的跟踪。
1 CCD误差测量系统原理
在同一观测位置布置两台CCD，其视轴平行。其中CCD1用于瞄准，CCD2用于跟踪飞行
目标。CCD1瞄准线和视轴重合，获得瞄准线和靶标之间的偏差角α。CCD2获得飞行目标和
靶标之间的偏差角β。系统要求得到瞄准线和飞行目标之间的水平和垂直方向上的偏差角
ψx、ψy。因此规定CCD的视场中均以靶标十字中心为原点，向左和向上为正方向，将α、
β分别投影到坐标轴上得到水平和垂直方向上的偏差角αx、αy、βx、βy。两台CCD的视频
轴平行，视轴间距远远小于CCD到目标的距离，因此可以认为两CCD的视轴重合。所以有
：
ψx=αx-βx，ψy=αy-βy (1)
图1是系统的原理图，图中靶板上的黑十字是靶标，虚线十字为瞄准分划板在靶板上
的投影（由于实际靶板上没有，所以用虚线表示）。
2 图像处理算法的选
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