一种基于粒子滤波的自适应相关跟踪算法

相关跟踪是最常见的一种目标跟踪方法,但传统相关跟踪采取的“峰值”跟踪方法抛弃了所有小于峰值点相关值的位置点的信息,不够稳健,受遮挡影响大,并且很难求解相关模板的仿射变形参数。提出了一种改进的非线性相关跟踪算法,以改进的灰度模板作为目标表示方式,粒子的权值与相关值成比例,目标状态的后验概率由粒子加权表示。模板更新时根据粒子权值进行自适应调节,对所有粒子所在位置的区域进行加权更新,权值大的粒子具有更高的更新系数,避免了仅利用单一峰值点处的模板进行更新可能造成的误差累计。该算法大大提高了跟踪与模板更新的鲁棒性,同时也是一种在仿射空间进行运动参数搜索的实用方法。     

基于SPN-PF模型的行人跟踪算法改进

结合粒子滤波和神经网络方法提出了一种新的自适应的行人跟踪改进算法.根据行人跟踪经常出现的遮挡,失跟,误跟等问题,提出了一个SPN-PF模型,通过Sigma-Pi网络将行人的多个特征联系在一起,经过学习和计算,进一步讲结果运用到粒子滤波方法中,从而达到可靠准确的跟踪行人目标的目的.实验结果表示该文提出的方法能够更准确的对行人进行跟踪.     

基于分块EnKF的非线性目标跟踪算法

针对滤波航迹的相关性以及初始状态的选择会对跟踪性能产生影响的问题,将集合卡尔曼滤波算法引入到非线性目标跟踪领域,验证了其可行性和有效性,提出了基于分块集合卡尔曼滤波的非线性目标跟踪算法.采用分块思想生成初始集合,使用协方差矩阵加权方法解决分块间的航迹相关问题.仿真结果表明基于分块集合卡尔曼滤波的目标跟踪算法计算复杂度和以往的集合卡尔曼滤波算法同阶的情况下可以提供更高的运动参数估计精度,解决了粒子滤波算法计算量大难以进行实时跟踪的问题.      

基于多模型和辅助粒子滤波的机动目标跟踪算法研究

机动目标跟踪的本质是随机动态混合系统中的状态估计问题,其难点在于每一时刻运动模式的高度不确定性.在实际问题中,系统状态往往还呈现非线性、非高斯、不完全观测的特点.文中将多模型理论和辅助粒子滤波算法相结合,提出了一种新的机动目标跟踪算法——MM APF.仿真结果表明,该算法与传统的交互多模型——扩展卡尔曼滤波算法、辅助粒子滤波算法相比,在计算量相当的情况下,具有更高的滤波精度和较好的稳定性.     

一种基于特征点的跟踪算法

设计了一种基于特征点的图像跟踪算法．采用卡尔曼滤波器跟踪运动目标，并针对跟踪过程中的旋转及遮挡问题，提出相应策略：根据特征光流计算得到目标的旋转角度，适时地更新特征点的匹配模板，解决了旋转问题；当有局部遮挡发生时，通过模板与图像的匹配相关系数判断出被遮挡的特征点，并把这部分特征点加以滤出，而只有未遮挡特征点的跟踪结果送到卡尔曼滤波器，从而有效解决了局部遮挡问题．试验结果表明，这种跟踪算法具有跟踪精度高、鲁棒性强的特点．     

利用自适应组合模型实现车辆跟踪

针对视频序列图像目标车辆跟踪中经常因场景光照变化、目标旋转、遮挡等因素导致丢失问题,提出了基于颜色自适应的改进CamShift算法;通过建立凸函数组合模型,利用多目标规划最优求解算法获取自适应颜色识别最佳组合,提高了算法抗干扰能力;利用目标倾角预测识别目标发生形变和旋转,构造多变量状态信息预测目标发生遮挡和瞬间消失,并通过IIR滤波器快速预测目标在下一时刻的运动方式。实验表明,本算法跟踪精度高,鲁棒性强。     

基于局部Gabor特征匹配和Kalman滤波的车辆跟踪算法

针对基于全局匹配的视觉目标跟踪算法的不足,文章采用一种局部匹配的思路,利用Gabor特征的抗噪性和边缘极大值点的不易丢失性,实现了一种鲁棒的Kalman车辆跟踪算法。首先以抗噪性强的Gabor特征构建匹配特征向量;然后采用边缘极大值点作为待匹配特征候选点;最后将以上特征输入至Kalman跟踪器,实现前方车辆跟踪。试验表明该方法在车辆姿态大幅度变化及遮挡时仍具有较强的鲁棒性。     

基于人头目标检测的商场人流量自动统计

针对商场人流量自动统计中行人遮挡情况下计数的困难,提出基于人头目标检测的商场人流量自动统计算法.首先提取Haar特征训练Adaboost人头目标分类器,再利用Camshift算法对目标进行跟踪,使用Kalman缩小跟踪目标的搜索范围,最后利用人头模板匹配方法,判断目标是否属于同一行人.实验结果表明,此方法平均正确率达到98.2%,且统计每个行人目标只需19 ms.     

复杂环境基于多信息融合的车辆跟踪方法

平交路口复杂环境下基于视觉的车辆跟踪容易受到如车辆在图像上投影的尺 度变化,车辆的排队与消散过程中邻近车辆间的遮挡及分离等因素的影响.针对该问题, 本文提出了一种利用局部特征增强的Mean-shift 改进算法,利用SIFT 特征点对尺度、旋 转变化鲁棒的特性,将其与基于跟踪区域颜色特征的跟踪方法相融合实现车辆跟踪,较 好地解决了在车辆尺度、运动方向变化,以及遮挡情况下的跟踪问题.同时通过引入跟踪 车辆分离的判定条件,结合特征点聚类算法解决了相邻车辆发生分离时的判断及跟踪问 题.实验结果表明,在多种交通场景的车辆跟踪过程中,本文提出的算法有较好的鲁棒性, 定位结果更加精确.     

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应用视频处理技术对行人交通进行研究和分析受到广泛的重视和发展,已成为智能交通领域的研究热点之一,而行人跟踪是行人交通采集系统的基础,是后续交通参数提取,行为分析的前提.本文提出一种基于Kalman滤波的行人跟踪方法.首先,利用改进的混合高斯模型提取背景,并采用HSV颜色空间模型和目标重构方法得到消除阴影后的前景图像.其次,进行行人的特征提取,得到融合行人位置特征和形状特征的运动模板.最后,采用Kalman滤波对行人的运动轨迹进行预测,将检测到的目标与预测结果匹配,得到行人的跟踪匹配矩阵,根据匹配矩阵判断合并和分离的发生.试验结果表明,该方法不仅可以准确跟踪多目标,而且可以有效解决遮挡问题,具有很好的适应性和鲁棒性.     

Optimal Sensor Decision Based on Particle Filter

Introduction Multi-sensor tracking technique has receivedmuch attention in recent years. Many tracking sys-tems involve basically active (radar) and passive(infrared tracking) subsystems. The main disad-vantage of infrared search and tracking is the prob-lem of observability and filtering divergence. Actu-ally, quite a lot of research activities have beendone in this field and some researchers more thanonce simulated the feasibility of the approach[1,2].The main idea of the methods is as foll…     

基于粒子滤波的约束目标被动跟踪研究

为提高约束条件下的二维机动目标被动跟踪性能,提出了一种约束下的粒子滤波方法(CPF).使用转弯率概念建立了被动跟踪模型,阐述了非线性粒子滤波的基本过程;通过设定地域和机动性能约束条件,抛弃约束外粒子,并对粒子分布和权重进行调整;利用CPF进行了目标跟踪仿真实验,与无约束的粒子滤波跟踪进行了对比,分析了轨迹跟踪性能,比较了跟踪误差.仿真结果表明,CPF能够稳定跟踪,并且具有更高的跟踪精度.     

铁路轨道异物完整性检测与跟踪算法研究

针对野外复杂环境下轨道异物检测不完整问题,提出基于小波变换的像素过滤思想改进GMM,构建背景模型;为解决异物目标实施机动(转弯、加速或突然出现)时跟踪实时性差和准确率低的问题,分析Kalman滤波线性化误差,搭建BP神经网络修正 IMM的跟踪模型,实现轨道异物跟踪预测,并推导出非线性Kalman滤波关系.实验表明,改进GMM在正常天气下平均前景误检率降低了24.94个百分点,针对复杂恶劣天气平均前景误检率降低了33.76个百分点;建立BP神经网络-IMM-Kalman滤波模型不仅可以快速准确地对场景中的机动目标进行跟踪,而且比Kalman滤波和IMM更加平稳,误差更小.     

城市边缘区域大型建设项目通道交通分析

随着城市用地的不断向外扩张,大型建设项目向城市边缘区域拓展已经成为城市建设开发的必然趋势. 本文在分析以往交通影响评价方法局限性的基础上,提出了通道交通分析的基本思路,以项目临近的交通通道为研究对象,根据项目周边通道上的瓶颈路段确定研究范围,并在项目对通道交通影响程度分析的基础上引入通道建设敏感度分析,以确定按规划实施项目建设时所必须的交通通道. 应用案例研究表明,引入通道交通分析比较成功地缓解了城市周边大批建设项目实施和通道交通供需之间的矛盾,改进了以往交通影响评价方法的不足,可以确保项目建成后通道交通服务水平不会显著下降.     

运动车辆检测与跟踪方法

为提高城市智能交通综合管理能力,提出了基于视频分析的运动车辆检测与跟踪方法。在城市交通干道路面环境中,根据运动目标与道路背景统计特性的差异,基于贝叶斯概率准则,提出一个自适应背景更新算法,检测分离运动车辆目标前景,采用卡尔曼滤波器实现对视频序列中车辆目标的运动检测与实时跟踪,并对在重庆某交通干道的交通流视频进行检测。试验结果表明:该方法在常规视频分辨率下能实现实时处理视频,平均检测准确率为94%,具有较好的实时性与鲁棒性,能够实现城市交通环境中各类运动车辆的检测与跟踪。     

基于 UKF 非线性人眼跟踪的驾驶员疲劳检测

为解决驾驶员疲劳检测算法中头部快速移动、人眼非线性跟踪以及实际疲劳表情的识别问题,提出了一种新的基于UKF眼跟踪算法的驾驶员疲劳检测方法.根据近似非线性函数的概率分布比近似其函数更容易的原则,利用UT无迹变换,选择一组确定的Sigma点集逼近驾驶员人眼运动状态的后验概率密度函数,进行人眼非线性跟踪.在驾驶员人眼非线性跟踪基础上,通过计算PERCLOS值,进行现实驾驶条件下驾驶员疲劳的跟踪检测.实验结果表明,该方法不仅可以增强对驾驶员头部旋转、快速移动以及光照变换的鲁棒性,而且可以比传统的Kalm an滤波算法提供更精确的计算估计.     

Target tracking in standoff jammer using unscented Kalman filter and particle fiter with negative information

To handle the problem of target tracking in the presence of standoff jamming （SO J）, a Gaussian sum unscented Kalman filter （GSUKF） and a Gaussian sum particle filter （GSPF） using negative information （scans or dwells with no measurements） are implemented separately in this paper. The Gaussian sum likelihood which is derived from a sensor model accounting for both the positive and the negative information is used. GSUKF is implemented by fusing the state estimate of two or three UKF filters with proper weights which are explicitly derived in this paper. Other than GSUKF, the Gaussian sum likelihood is directly used in the weight update of the GSPF. Their performances are evaluated by comparison with the Gaussian sum extended Kalman filter （GSEKF） implementation. Simulation results show that GSPF outperforms the other filters in terms of track loss and track accuracy at the cost of large computation complexity. GSUKF and GSEKF have comparable performance; the superiority of one over another is scenario dependent.     

Simple adaptive filtering scheme to improve measurement accuracy of gyroscope on angular motion base

The objective of this work is to improve the measurement accuracy of a gyroscope on a angular motion base with a simple adaptive filter scheme. Two main topics are highlighted in this work. The first topic is to show building a dual-process model employed for the conventional Kalman filter. The second topic is to show developing a modified noise adaptive algorithm when measurement noise and process noise are unknown. The experimental results are presented to show that the simple adaptive filtering scheme outperforms the other conventional scheme in this paper in terms of noise reduction.