仪器仪表学报

作者：党昭洋，孙晓永，郭润泽，周沛达，孙备

单位：党昭洋,国防科技大学智能科学学院长沙410072,,孙晓永,国防科技大学智能科学学院长沙410072,sunxiaoyong14@nudt.edu.cn,郭润泽,国防科技大学智能科学学院长沙410072,,周沛达,国防科技大学智能科学学院长沙410072,,孙备,国防科技大学智能科学学院长沙410072,

关键词：多目标跟踪;多机视觉协同;多视角投影;时空拓扑特征;目标遮挡

为了增强无人机对运动目标的持续跟踪能力，弥补单架无人机在目标跟踪时的性能不足，从无人机自身特点出发，利用多无人机协同感知优势，提出了一种融合多视角投影与目标时空拓扑特征的多机多目标跟踪方法。首先，利用无人机与机载光电吊舱的位置姿态信息而不依赖于图像特征，通过融合无人机位姿态与目标高度的一致性约束，实现无人机多视角间的快速投影变换，进行多机动态互补视角下的目标初步关联；其次，利用不同无人机视角下目标之间的时空拓扑特征进行双向关联匹配，并使用空间线索与时间线索对初步关联结果进行细致优化，进一步提高跨视角目标关联精度，提升无人机在遮挡场景下的目标持续跟踪能力；同时，重点针对无人机在拉升、下降、盘旋以及快速运动等多种运动状态下的目标遮挡场景，构建了包含位姿数据的多机多目标跟踪数据集（DP-MDMT），并结合真实任务场景开展相关实验验证。实验结果表明，该方法在DP-MDMT数据集上的关联性能指标召回率（Recall）、精确率（Precision）、多设备目标关联得分（MDA）分别为60.2%、85.6%和47.1%，相较于主流的多机多目标跟踪算法MIA-Net结果分别提升了6.4%、13.1%和7.4%，跟踪性能指标多目标跟踪精度（MOTA）和身份F1分数（IDF1）分别为80.1%和85.1%，且算法平均运行效率为29.7fps，满足多无人机对地目标跟踪的实时性需求。

来源：2025年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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