从火箭发射到起飞后一段时间内,由于火箭升空高度不够,位于雷达盲区。尤其在发射出现故障(如飞行出现较大偏差等)的情况下,外测系统很难捕获目标,致使指挥控制人员无法得到火箭飞行数据,并做出正确的判断和指挥。所以火箭起飞初始阶段,采用摄像机的自动跟踪获取目标就显得非常重要。但目前的方式仍是操作人员手动控制摄像机进行跟踪,安全性和精度都存在较大的问题,同时,也无法实现几台摄像机在多角度多方位进行跟踪。论文以国家863 计划课题为背景,着重研究了火箭发射飞行过程中的目标识别算法和控制算法,并以此为基础实现连续视频运动图像中火箭伺服跟踪。作为对火箭在起飞阶段可视化跟踪的重要部分,本文研究以摄像机作信息源对火箭的识别和跟踪,旨在提供火箭起飞阶段完整的飞行数据和图像记录。论文基于模板的相关匹配理论和图像阈值分割,有针对地讨论了白天和夜晚两种典型的连续视频图像中运动目标的跟踪。系统主要采用了边缘检测,相关匹配和阈值分割等数字图像处理技术,通过模糊控制器控制云台步进电机运动,实现了火箭的识别和跟踪。为提高系统的鲁棒性,针对白天火箭的图像可能存在部分遮挡,使轮廓图像受污染的现象,本文提出了运用多模板联合判决的方法,简单易行,是对经典模板算法的扩展。在设计中首先系统总体,再划分各功能模块,从编写系统软硬件流程图,到功能实现。论文针对白天和夜晚不同时间发射获取的视频图像的特点,引入了相关匹配算法或阈值分割元法,采取分块模板匹配,解决了图像受污染或部分被遮挡导致无法识别的问题,通过目标模板的实时更新有效解决了对目标形变的识别跟踪。设计了对连续视频运动图像中火箭的图像识别处理和伺服跟踪系统。仿真结果表明有很好的实时性和稳定性。