房广江，孔一荟

(中国电子科技集团公司 第二十八研究所，江苏 南京 210016)

0 引言

模板匹配是从一幅图像(目标图像)中寻找已知模式(模板)的一个过程，是计算机视觉研究的重要方法[1]。通过选择模板，在目标图像中移动模板，将模板图像与原图像比对，找到目标图像中与模板相匹配的区域[2]。在模板匹配过程中，如果模板是始终不变的，那么当序列图像中某一帧图像受较大噪声干扰时，极易出现跟踪点的漂移现象[3]。另外，从模板匹配的原理上讲，该算法在与模板匹配时，遍历了整幅图像，因而比较耗时，一般不能满足系统跟踪过程中的实时性和迅速性的要求[4]。针对上述传统模板匹配存在的局限性，本文在将模板匹配过程中引进了Kalman滤波器和模板更新来跟踪目标。在实验中，取得了良好的效果。

1 系统算法框架

运动目标的跟踪技术包括：目标的捕获(初始目标的确定)、目标的识别或提取、目标的位置测量、目标的跟踪[5]。首先通过鼠标在初始帧上选取目标作为初始模板，当捕获到新的图像序列时，根据Kalman滤波器预测目标大概范围，在较小的范围中根据模板匹配算法从图像中提取目标。如果此帧的目标与模板的匹配度高于阈值，则将此帧的目标作为下帧的目标来更新模板，如果此帧目标与模板匹配度低于阈值，模板不变。框架示意图如图1所示。

图1 系统框架示意图

2 模板匹配与更新

2.1 模板匹配

模板匹配是图像中寻找目标的方法之一。其原理较简单，就是在一幅图像中寻找和模板图像最相似的区域[6]。……