自主空中加油能够减轻有人机飞行员操作压力,延长无人机工作时间,而加油伞视觉跟踪系统是实现自主空中加油的关键技术。本文首先搭建视觉跟踪系统,实现对加油伞检测、跟踪、定位的基本功能。然后针对跟踪场景中的特点和难点,将基于相关滤波的跟踪算法及其改进算法应用于加油伞跟踪问题中,并对改进算法性能进行评估。具体研究内容如下:1.加油伞跟踪系统设计。对加油伞跟踪系统进行总体设计,将其分为检测、跟踪、定位等模块。结合对目标检测和跟踪算法的调研,选择有效的算法实现系统基本功能,并引入失败重检测机制和阶段转换方法完善跟踪系统。2.加油伞跟踪方法研究。在ICLK算法的基础上,通过引入尺度自适应和图像金字塔等方法对加油伞检测和跟踪算法进行改进,提升系统跟踪性能。然后,对基于相关滤波的加油伞跟踪算法进行研究,通过引入颜色统计直方图模型,在ECO算法基础上提出一种改进算法,减轻模型漂移,提升算法对复杂场景的鲁棒性。3.加油伞跟踪系统的软件设计和功能实现。首先对用户界面、检测跟踪和定位等系统模块进行设计和开发,实现不同模块的基本功能。然后,通过标定得到相机内参数,实现软件系统完整功能。4.加油伞跟踪系统实验研究。对加油伞跟踪系统在不同场景下的性能进行测试和评估。为实际自主空中加油跟踪系统的设计提供重要参考价值。