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专利号: 2020115092887
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种引入颜色特征的扩展目标跟踪方法,其特征在于

1.1首先建立扩展目标状态模型和量测模型xk+1=Fkxk+Γkωk,k∈N    (1)zk=Hkxk+υk,k∈N    (2)其中 表示k时刻目标的x位置、x速度、y位置、y速度、宽、高、颜T T

色,c=[r,g,b] 表示感兴趣区域目标颜色状态向量,k时刻量测表示为zk=[x,y,w,h,c] ,Fk为状态转移矩阵,Γk为噪声矩阵,Hk为量测矩阵,ωk和υk分别为相互独立的过程噪声和量测噪声;

1.2目标状态一步预测;利用上一时刻目标状态的最优估计 来对当前时刻状态进行预测,得到k时刻的预测状态

1.3建立跟踪门进行量测筛选;首先使用目标宽高进行一次筛选得到(zk)',再以目标状态预测 为中心,建立椭球跟踪门,落在跟踪门内的即为有效量测,最后筛选得到k时刻的候选回波(zk)";

1.4目标轨迹与量测之间的数据关联;对目标轨迹预测值 和候选量测(zk)"进行关联,首先根据目标位置、形状、颜色对目标量测进行划分,分别计算各个分量的关联概率,并计算加权关联概率

1.5目标状态融合估计;根据k时刻目标的状态预测 与量测误差 结合加权关联概率 利用卡尔曼滤波对目标状态进行融合估计,得到目标最优状态估计 与滤波误差的协方差矩阵Pk|k;

步骤1.4中目标轨迹与量测之间的数据关联方法流程是:

2.1量测划分:假定跟踪门内的有效回波均有可能源于目标,只是每个有效回波源于目标的概率不同,令表示k时刻第i个量测来源于目标这一事件的概率,在整个事件空间中所有量测事件构成一个不相交的完备分割k

其中Z={Z1,Z2,...,Zk}为直到k时刻的累计确认量测集, 为传感器在k时刻的确认量测集合,zk,i为k时刻的第i个量测, 表示zk,i是来自目标的正确量测的事件,mk表示k时刻确认量测个数, 表示没有量测源于目标的概率;将候选目标量测集合T划分为位置、宽高、颜色三个方面的特征(zk,i)”=[(zk,i,1)”,(zk,i,2)”,(zk,i,3)”] ,计算量测误差得到

2.2关联概率计算:分别计算出位置、宽高、颜色对应的关联概率:其中c=1,2,3分别表示位置、宽高、颜色分量;

2.3关联概率融合:利用得到的各分量关联概率,计算量测i的加权关联概率:其中p1,p2,p3为各个特征所占权重,且满足p1+p2+p3=1,权重大小由具体应用场景确定。

2.根据权利要求1所述的一种引入颜色特征的扩展目标跟踪方法,其特征在于,步骤

1.5中目标状态融合估计方法流程是:

其中