目标定位跟踪算法及仿真程序(修改后)
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计算机视觉中的目标跟踪与运动估计算法摘要:随着计算机视觉技术的迅猛发展,目标跟踪与运动估计成为了计算机视觉领域一个重要的研究方向。
目标跟踪是指在给定的视频序列中,通过对目标的连续观察和判断,实时地追踪目标的位置,运动估计则是通过对目标在图像或视频序列中的运动进行建模和预测。
本文将介绍目标跟踪与运动估计的基础概念、常用算法和应用领域,并讨论其挑战和发展趋势。
1.引言计算机视觉是一门研究如何使计算机能够“看”的学科,它将图像处理、模式识别和人工智能等知识相结合,旨在模拟人类的视觉系统,实现对图像和视频的理解和分析。
目标跟踪与运动估计是计算机视觉领域的一个重要方向,具有广泛的应用前景。
2.目标跟踪算法目标跟踪算法是指在给定的视频序列中,通过对目标的连续观察和判断,实时地追踪目标的位置。
常见的目标跟踪算法包括基于模板匹配的方法、基于特征匹配的方法、基于相关滤波的方法等。
这些算法利用了图像中目标的特征信息(如颜色、纹理、形状等)来判断目标的位置,并通过更新模型或特征来实现目标的连续跟踪。
3.运动估计算法运动估计是指通过对目标在图像或视频序列中的运动进行建模和预测。
常见的运动估计算法包括基于光流的方法、基于特征点匹配的方法、基于深度学习的方法等。
这些算法利用了图像序列中的像素或特征点之间的变化关系,预测目标的未来位置,进而实现对目标的运动估计。
4.应用领域目标跟踪与运动估计在很多领域有着广泛的应用,例如视频监控、交通管理、移动机器人、虚拟现实等。
在视频监控领域,目标跟踪与运动估计可以实时地追踪事件发生的位置和运动轨迹,提供重要的监控信息。
在交通管理领域,目标跟踪与运动估计可以预测交通流量和车辆轨迹,提供交通优化的参考。
在移动机器人领域,目标跟踪与运动估计可以实现对机器人的自主导航和动作控制。
在虚拟现实领域,目标跟踪与运动估计可以实现用户动作捕捉和虚拟对象的交互。
5.挑战和发展趋势目标跟踪与运动估计在实际应用中仍面临一些挑战,如目标形变、光照变化、遮挡等。
第一章课题背景和研究意义近年来,视频监控系统在各行业得到了广泛应用,生活中有小区、超市等的安全监控,银行系统有柜台监控,交通方面有违章监控等。
这些监控系统是由一个或多个摄像机以及与之相连的一套电视监视器组成的,它们的用途主要是对场景的记录和保存,当异常情况,比如盗窃行为发生后,保安人员才通过记录的结果察看发生的事情,但往往为时已晚。
视觉监视是指在一个繁忙环境中对人和车辆等进行实时的观察,并给出对它们行为和动作的描述。
这一技术包括了运动目标的检测、跟踪、目标分类和行为理解等方面,涉及到计算机视觉、模式识别和人工智能领域的许多核心课题,是一个具有挑战性的困难问题。
近年来随着集成电路和计算机技术的迅猛发展,视觉监视系统所要求的硬件设备成本大大降低,因此它获得了日益广泛的研究与应用。
许多关于视觉监视的大规模研究项目已经在美国、欧洲和日本展开,同时它也成为许多国际学术会议关注的重要主题。
运动目标检测与跟踪处于整个视觉监视系统的最底层,是各种后续高级处理如目标分类、行为理解等的基础。
运动目标检测系指从视频流中实时提取目标,一般是确定目标所在区域和颜色特征等。
目标检测的结果是一种“静态”目标——前景目标,由一些静态特征所描述。
运动目标跟踪则指对目标进行连续的跟踪以确定其运动轨迹。
我们通过为静止背景建模来检测前景点。
具体的背景模型以 Stauffer 等提出的自适应混合高斯模型为蓝本,并对其作了部分改进以更好地处理实际背景发生变化的情形。
算法中采用一种可靠的连通区域检测算法完成前景目标的分割。
目标跟踪时则通过匹配目标的位置、大小、形状和颜色等特征,建立运动目标与前景目标间的对应关系。
算法中考虑了跟踪中多个目标相互遮挡的问题,分析了几种可能结果并分别加以处理。
我们还为运动目标引入了可靠性度量以使目标跟踪过程更加稳定和可靠。
在实际应用中,不包括运动物体的纯背景图像通常无法得到。
而且,由于场景光照变化、摄像机抖动等因素,背景不可能完全静止。
人工智能开发中的目标跟踪算法与实现方法人工智能是近年来备受关注的一个热门领域,它涵盖了众多技术和应用领域。
其中,目标跟踪是人工智能领域中重要的研究方向之一。
本文将介绍人工智能开发中的目标跟踪算法与实现方法。
目标跟踪是指在视频流或图像序列中,自动定位和跟踪一个或多个运动目标。
它在安防监控、自动驾驶、机器人导航等领域有着广泛的应用前景。
目标跟踪的实现方法主要分为基于传统计算机视觉技术和基于深度学习的方法两类。
首先,基于传统计算机视觉技术的目标跟踪算法主要包括基于特征的方法和滤波器方法。
在基于特征的方法中,常用的特征包括颜色、纹理、边缘、形状等。
其中,颜色特征是最常用的一种特征。
通过分析目标与背景之间的颜色差异,可以实现目标的定位和跟踪。
而纹理特征则是通过分析目标区域的纹理信息来进行跟踪。
这些方法通常需要人工选择和提取特征,因此对算法的鲁棒性和通用性有一定要求。
另一类是滤波器方法,它将目标的位置和大小建模为状态空间,并利用卡尔曼滤波器、粒子滤波器等方法进行状态估计和跟踪。
这些方法相对于基于特征的方法来说更加灵活和自适应,但对目标的运动模型假设要求较高。
其次,基于深度学习的目标跟踪算法近年来取得了重要进展。
深度学习可以通过大量数据的训练和学习,实现对目标的自动定位和跟踪。
其中,卷积神经网络(CNN)在目标跟踪中得到广泛应用。
通过将目标图像输入CNN网络,在网络的输出层获得目标的位置和边界框信息。
随着深度学习的不断发展,出现了一些基于深度学习的目标跟踪算法的改进和创新。
例如,多目标跟踪算法可以同时跟踪多个目标,提升了跟踪效果。
而端到端目标跟踪算法则是将目标跟踪作为一个整体的任务,通过深度学习模型直接输出目标的位置和特征。
除了算法本身的改进,目标跟踪的实现还需要考虑实时性、鲁棒性和精度等方面的问题。
在实时性的考虑上,目标跟踪算法需要满足快速运算的需求,以适应实时应用场景的需要。
在鲁棒性的考虑上,算法需要具备对光照、目标形变、运动模糊等环境因素的适应能力。
《目标跟踪算法综述》篇一一、引言目标跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向之一,其应用广泛,包括视频监控、人机交互、自动驾驶等领域。
目标跟踪算法的主要任务是在视频序列中,对特定目标进行定位和跟踪。
本文旨在全面综述目标跟踪算法的研究现状、基本原理、技术方法以及发展趋势。
二、目标跟踪算法的基本原理目标跟踪算法的基本原理是通过提取目标特征,在视频序列中寻找与该特征相似的区域,从而实现目标的定位和跟踪。
根据特征提取的方式,目标跟踪算法可以分为基于特征的方法、基于模型的方法和基于深度学习的方法。
1. 基于特征的方法:该方法主要通过提取目标的颜色、形状、纹理等特征,利用这些特征在视频序列中进行匹配和跟踪。
其优点是计算复杂度低,实时性好,但容易受到光照、遮挡等因素的影响。
2. 基于模型的方法:该方法通过建立目标的模型,如形状模型、外观模型等,在视频序列中进行模型的匹配和更新。
其优点是能够处理部分遮挡和姿态变化等问题,但模型的建立和更新较为复杂。
3. 基于深度学习的方法:近年来,深度学习在目标跟踪领域取得了显著的成果。
该方法主要通过训练深度神经网络来提取目标的特征,并利用这些特征进行跟踪。
其优点是能够处理复杂的背景和目标变化,但需要大量的训练数据和计算资源。
三、目标跟踪算法的技术方法根据不同的应用场景和需求,目标跟踪算法可以采用不同的技术方法。
常见的技术方法包括基于滤波的方法、基于相关性的方法和基于孪生网络的方法等。
1. 基于滤波的方法:该方法主要通过设计滤波器来对目标的运动进行预测和跟踪。
常见的滤波方法包括卡尔曼滤波、光流法等。
2. 基于相关性的方法:该方法通过计算目标与周围区域的相关性来实现跟踪。
常见的相关性方法包括基于均值漂移的算法、基于最大熵的算法等。
3. 基于孪生网络的方法:近年来,基于孪生网络的跟踪算法在准确性和实时性方面取得了显著的进步。
该方法通过训练孪生网络来提取目标和背景的特征,并利用这些特征进行跟踪。
目标定位跟踪原理及应用源程序目标定位跟踪是指通过使用传感器、算法和数据处理技术,对目标进行实时定位和跟踪的一种技术。
在许多领域中,目标定位跟踪技术都有着广泛的应用,如航空航天、无人驾驶、物流配送等。
目标定位跟踪的原理主要包括目标检测、目标识别、目标定位和目标跟踪四个步骤。
首先是目标检测,即通过图像或视频数据,利用计算机视觉算法检测出图像中的目标物体。
目标检测算法有很多种,常见的有基于特征的检测算法、基于深度学习的检测算法等。
这些算法可以根据目标物体的特征或者样本进行训练,从而在图像中准确地检测出目标物体。
接下来是目标识别,即通过对检测到的目标物体进行分类和识别。
目标识别算法通常使用分类器或神经网络模型,根据目标物体的特征进行分类,将其与已知的目标类别进行匹配。
目标识别的准确性对于后续的定位和跟踪过程至关重要。
然后是目标定位,即确定目标物体在图像或场景中的位置。
目标定位可以使用传感器获取目标物体的位置信息,如全球定位系统(GPS)、激光雷达等。
同时,也可以通过计算机视觉算法对目标物体进行几何定位,利用目标物体在图像中的几何特征和视觉几何关系来估计其位置。
最后是目标跟踪,即在连续的图像或场景中,对目标物体进行实时跟踪。
目标跟踪算法通常使用滤波器或者神经网络模型,根据目标物体的运动特征、外观特征等进行跟踪。
目标跟踪算法需要实时地更新目标的位置信息,以保持对目标物体的准确跟踪。
目标定位跟踪技术在许多应用领域都有着广泛的应用。
在航空航天领域,目标定位跟踪技术被广泛应用于飞行器的自主导航和目标识别。
在无人驾驶领域,目标定位跟踪技术可以帮助汽车实现自动驾驶,并准确地识别和跟踪道路上的其他车辆和行人。
在物流配送领域,目标定位跟踪技术可以实现对货物和运输车辆的实时监控和管理。
在实际应用中,目标定位跟踪技术还面临一些挑战和问题。
首先是目标物体的多样性和复杂性,不同的目标物体具有不同的形状、大小、颜色等特征,这对目标检测和识别算法提出了更高的要求。
基于扩展卡尔曼滤波的目标跟踪定位算法及matlab程序实现扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)是一种用于非线性系统状态估计的算法。
在目标跟踪定位中,它可以用于估计目标的运动轨迹。
下面是一个简单的基于扩展卡尔曼滤波的目标跟踪定位算法的描述,以及一个简化的MATLAB程序实现。
算法描述1. 初始化:设置初始状态估计值(例如位置和速度)以及初始的估计误差协方差矩阵。
2. 预测:根据上一时刻的状态估计值和模型预测下一时刻的状态。
3. 更新:结合观测数据和预测值,使用扩展卡尔曼滤波算法更新状态估计值和估计误差协方差矩阵。
4. 迭代:重复步骤2和3,直到达到终止条件。
MATLAB程序实现这是一个简化的示例,仅用于说明扩展卡尔曼滤波在目标跟踪定位中的应用。
实际应用中,您需要根据具体问题和数据调整模型和参数。
```matlab% 参数设置dt = ; % 时间间隔Q = ; % 过程噪声协方差R = 1; % 观测噪声协方差x_est = [0; 0]; % 初始位置估计P_est = eye(2); % 初始估计误差协方差矩阵% 模拟数据:观测位置和真实轨迹N = 100; % 模拟数据点数x_true = [0; 0]; % 真实轨迹初始位置for k = 1:N% 真实轨迹模型(这里使用简化的匀速模型)x_true(1) = x_true(1) + x_true(2)dt;x_true(2) = x_true(2);% 观测模型(这里假设有噪声)z = x_true + sqrt(R)randn; % 观测位置% 扩展卡尔曼滤波更新步骤[x_est, P_est] = ekf_update(x_est, P_est, z, dt, Q, R);end% 扩展卡尔曼滤波更新函数(这里简化为2D一维情况)function [x_est, P_est] = ekf_update(x_est, P_est, z, dt, Q, R)% 预测步骤:无观测时使用上一时刻的状态和模型预测下一时刻状态F = [1 dt; 0 1]; % 状态转移矩阵(这里使用简化的匀速模型)x_pred = Fx_est + [0; 0]; % 预测位置P_pred = FP_estF' + Q; % 预测误差协方差矩阵% 更新步骤:结合观测数据和预测值进行状态更新和误差协方差矩阵更新K = P_predinv(HP_pred + R); % 卡尔曼增益矩阵x_est = x_pred + K(z - Hx_pred); % 更新位置估计值P_est = (eye(2) - KH)P_pred; % 更新误差协方差矩阵end```这个示例代码使用扩展卡尔曼滤波对一个简化的匀速运动模型进行估计。
计算机视觉中的目标跟踪与姿态估计算法计算机视觉(Computer Vision)是一门研究如何使机器“看”的科学与技术,它旨在通过模拟人类视觉系统,使计算机能够理解和解释图像和视频数据。
在计算机视觉领域中,目标跟踪(Object Tracking)和姿态估计(Pose Estimation)是两个重要且紧密相关的问题,涉及到许多重要的应用领域,如自动驾驶、视频监控、增强现实等。
目标跟踪是指在一个视频序列中,识别和定位特定目标的过程。
在目标跟踪中,我们需要判断目标的位置、大小、形状以及目标和背景之间的关系。
目标跟踪算法可以分为基于特征的方法和基于深度学习的方法。
基于特征的方法主要利用目标的颜色、纹理、形状等特征,通过计算目标与背景之间的相似性来进行跟踪。
而基于深度学习的方法则通过神经网络从大规模的标注数据中学习目标的表示,并利用学到的表示来进行目标跟踪。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,简称RNN)。
姿态估计是指从一个或多个输入图像中估计或恢复出目标的姿态信息,如位置、角度、形状等。
姿态估计是计算机视觉中的一个经典问题,其在许多应用场景中都具有重要的意义。
姿态估计算法可以分为基于模型的方法和基于深度学习的方法。
基于模型的方法通常通过建立目标的几何模型、运动模型或统计模型,利用图像特征与模型之间的匹配程度来估计目标的姿态。
而基于深度学习的方法则通过神经网络从大量的标注数据中学习目标的姿态信息,并利用学到的表示进行姿态估计。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络(CNN)和生成对抗网络(Generative Adversarial Network,简称GAN)。
近年来,随着深度学习技术的快速发展,越来越多的基于深度学习的目标跟踪与姿态估计算法被提出。
这些算法通过深度神经网络的优秀特性,如自动学习、高鲁棒性、良好的泛化能力等,在目标跟踪与姿态估计任务上取得了令人瞩目的成果。
目标跟踪算法目标跟踪算法是指通过视频分析技术,实时追踪视频序列中的目标并获取其位置、形状、速度等信息的一种算法。
目标跟踪算法在计算机视觉、机器人、无人驾驶等领域广泛应用,能够实现自动驾驶、智能监控、动作捕捉等功能。
目标跟踪算法的主要步骤包括目标检测、目标跟踪和目标预测。
目标检测是指通过检测算法从视频帧中提取目标的位置和形状信息。
目标检测算法有很多种,常用的包括基于深度学习的卷积神经网络(CNN)算法和基于传统计算机视觉方法的背景建模、特征提取和分类器等算法。
目标跟踪是指在视频序列中连续追踪目标的位置和形状信息,实时更新目标的状态。
目标跟踪算法有很多种,常用的包括基于特征匹配的相关滤波器算法、卡尔曼滤波器算法和粒子滤波器算法等。
这些算法通过使用目标的特征信息(如颜色直方图、纹理特征等)来匹配目标并更新目标状态,从而实现目标的连续跟踪。
目标预测是指在目标跟踪的基础上,对目标未来位置进行预测。
目标预测算法有很多种,常用的包括基于卡尔曼滤波器的预测算法和基于运动模型的预测算法等。
这些算法通过分析目标的运动规律来推测目标未来位置,从而提前做出反应。
目标跟踪算法的性能指标通常包括跟踪精度、实时性和鲁棒性等。
跟踪精度是指算法追踪目标的准确度,即目标位置和形状信息的准确性。
实时性是指算法处理速度的快慢,即算法在给定时间内能够处理的视频帧数。
鲁棒性是指算法对噪声、光照变化、遮挡等外界干扰的抗干扰能力。
目标跟踪算法的应用非常广泛,如智能监控、自动驾驶、图像检索等。
智能监控系统可以通过目标跟踪算法实现对目标的自动跟踪和报警功能。
自动驾驶系统可以通过目标跟踪算法实现对前方车辆和行人的跟踪和避让功能。
图像检索系统可以通过目标跟踪算法实现对目标图像的搜索和匹配功能。
总之,目标跟踪算法是一种重要的视频分析技术,具有广泛的应用前景。
随着深度学习等技术的发展,目标跟踪算法的性能将进一步提升,应用范围也将更加广泛。
目标定位跟踪原理及应用 matlab仿真目标定位跟踪原理及应用是指对目标进行定位和追踪的技术。
在目标定位跟踪中,通常需要采用传感器获取目标的信息,进而将其处理成可供分析使用的形式,以实现对目标的跟踪。
本文将重点介绍目标定位跟踪的原理及应用,并以Matlab仿真为例,分析其在实际应用中的效果。
1. 目标定位跟踪原理目标定位跟踪的原理主要涉及目标的探测、跟踪和定位三个方面。
(1)目标探测目标探测是指通过传感器获取目标的信息。
传感器通常可以根据目标的特征发射电磁波,如雷达、红外线探测器等。
(2)目标跟踪目标跟踪是指根据传感器获取的目标信息,建立目标与探测器之间的运动关系,并实时更新目标的位置和速度等参数。
跟踪目标需要使用相应的算法和数据处理技术,如卡尔曼滤波、粒子滤波等。
(3)目标定位目标定位是指根据跟踪结果,计算目标在空间中的位置和速度等参数,以实现对目标的定位。
常用的定位方法包括三边定位法、四边定位法、多普勒测距法等。
目标定位跟踪技术在实际应用中非常广泛,可以应用于空中、海上、陆地等不同领域。
以下是一些目标定位跟踪的应用场景:(1)军事领域军事领域是目标定位跟踪技术应用最为广泛的领域之一。
在军事行动中,通过目标定位跟踪技术可以实时获得敌军、友军等目标的位置和速度信息,进而判断敌我情况、进行作战规划等。
(2)民用领域目标定位跟踪技术在民用领域也有广泛的应用,如交通、安防、消防等领域。
在安防领域,通过安装摄像头等设备,在范围内对目标进行监控和跟踪,对大型场馆、机场、车站等公共场所起到了重要的保障作用。
(3)航空航天在航空航天领域,目标定位跟踪技术可以用于导航、导弹制导、航空作战等方面。
利用目标定位跟踪技术,可以实现飞机、导弹等目标的精准定位和跟踪,避免航空事故的发生。
3. Matlab仿真分析Matlab是一种常用的科学计算和数学建模软件,也是目标定位跟踪常用的仿真分析工具。
以下是一个简单的Matlab仿真分析:(1)建立模型根据目标定位跟踪的原理,建立仿真模型,并对输入和输出参数进行定义。
目标定位跟踪算法及仿真程序
质心算法是最简单的定位算法,如图2-1所示,四个小圆为观测站,实线三角形是目标真实的位置,假设四个圆形观测站都探测到目标的存在,则根据质心定位算法,目标的位置(x,y )可以表示为:4
4
321x x x x x +++=
,
4
4
321y y y y y +++=
,这里观测站得位置为),(i i y x ,同理,当观测站数目为N
时,这时候的质心定位算法可以表示为:
⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∑∑==N i i N i i y N x N y x 11
11
图1 质心定位
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 质心定位算法Matlab 程序
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% function main % 定位初始化
Length=100; % 场地空间,单位:米 Width=100; % 场地空间,单位:米
d=50; % 目标离观测站50米以内都能探测到,反之则不能 Node_number=6; % 观测站的个数
for i=1:Node_number % 观测站的位置初始化,这里位置是随机给定的 Node(i).x=Width*rand; Node(i).y=Length*rand; end
% 目标的真实位置,这里也随机给定 Target.x=Width*rand; Target.y=Length*rand; % 观测站探测目标 X=[];
for i=1:Node_number
if DIST(Node(i),Target)<=d
X=[X;Node(i).x,Node(i).y];
end
end
N=size(X,1); % 探测到目标的观测站个数
Est_Target.x=sum(X(:,1))/N; % 目标估计位置x
Est_Target.y=sum(X(:,2))/N; % 目标估计位置y
Error_Dist=DIST(Est_Target,Target) % 目标真实位置与估计位置的偏差距离%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 画图
figure
hold on;box on;axis([0 100 0 100]); % 输出图形的框架
for i=1:Node_number
h1=plot(Node(i).x,Node(i).y,'ko','MarkerFace','g','MarkerSize',10);
text(Node(i).x+2,Node(i).y,['Node ',num2str(i)]);
end
h2=plot(Target.x,Target.y,'k^','MarkerFace','b','MarkerSize',10);
h3=plot(Est_Target.x,Est_Target.y,'ks','MarkerFace','r','MarkerSize',10);
line([Target.x,Est_Target.x],[Target.y,Est_Target.y],'Color','k');
circle(Target.x,Target.y,d);
legend([h1,h2,h3],'Observation Station','Target Postion','Estimate Postion');
xlabel(['error=',num2str(Error_Dist),'m']); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 子函数,计算两点间的距离
function dist=DIST(A,B)
dist=sqrt( (A.x-B.x)^2+(A.y-B.y)^2 );
% 子函数,以目标为中心画圆
function circle(x0,y0,r)
sita=0:pi/20:2*pi;
plot(x0+r*cos(sita),y0+r*sin(sita)); % 中心在(x0,y0),半径为r %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 执行程序,得到仿真结果:
error=4.6456m
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目录
第一章目标跟踪概述 1 1.1 多传感器探测的目标跟踪架构 1 1.2 目标定位算法简介 2 1.3 目标跟踪过程描述 2 1.4 跟踪模型的建立 4 第二章常用目标定位算法7 2.1 质心定位算法程序7 2.2 加权质心定位算法程序9 2.3 最小二乘/极大似然定位算法12 2.3.1 测距技术12 2.3.2 定位技术14 2.3.3最小均方误差的二维定位方法程序16 2.3.4 最小均方误差的三维定位方法程序17 2.3.5 最小二乘/极大似然用于目标跟踪(连续定位)程序19 2.3.6 最小二乘/极大似然用于纯方位目标跟踪(连续定位)程序22 第三章卡尔曼滤波24 3.1 Kalman滤波24 3.1.1 Kalman滤波原理24 3.1.2 Kalman滤波在目标跟踪中的应用及仿真程序26 3.2 扩展Kalman滤波(EKF)28 3.2.1 扩展Kalman滤波原理28 3.2.2 基于EKF的单站观测距离的目标跟踪程序29 3.2.3 基于EKF的单站纯方位目标跟踪程序32 3.3 无迹Kalman滤波(UKF)35 3.3.1 无迹Kalman滤波原理35 3.3.2 无迹卡尔曼在目标跟踪中的应用的仿真程序36 3.4 交互多模型Kalman滤波(IMM)40 3.4.1 交互多模原理40 3.4.1 交互多模kalman滤波在目标跟踪应用仿真程序47 第四章蒙特卡洛方法52
4.1 概念和定义52 4.2 蒙特卡洛模拟仿真程序53 4.2.1硬币投掷实验(1)53 4.2.2硬币投掷实验(2)53 4.2.3古典概率实验54 4.2.4几何概率模拟实验54 4.2.5复杂概率模拟实验55 4.3 蒙特卡洛理论基础57 4.3.1大数定律57 4.3.2中心极限定律58 4.3.3蒙特卡洛的要点59 4.4 蒙特卡洛方法的应用60 4.4.1 Buffon实验及仿真程序61 4.4.2 蒙特卡洛方法计算定积分的仿真程序62 第五章粒子滤波66
5.1 粒子滤波概述66 5.1.1 蒙特卡洛采样原理66 5.1.2 贝叶斯重要性采样67 5.1.3 序列重要性抽样(SIS)滤波器67 5.1.4 Bootstrap/SIR滤波器69 5.2 粒子滤波重采样方法实现程序71 5.2.1 随机重采样程序71 5.2.2 多项式重采样程序73 5.2.3 系统重采样程序74 5.2.4 残差重采样程序76 5.3 粒子滤波在目标跟踪中的应用77 5.3.1 高斯模型下粒子滤波的实例程序77 5.3.2 高斯噪声下粒子滤波用于目标跟踪的程序81 5.3.3 闪烁噪声下粒子滤波用于目标跟踪的程序85
本书说明:
该书的研究内容是目标跟踪的状态估计方法,主要有最小二乘估计,Kalman 滤波,扩展Kalman滤波,无迹Kalman滤波以及粒子滤波等,包括理论介绍和MATLAB源程序两部分。
全书构成:
一,讲述原理(原书截图)
二,Matlab 程序给出详细中文注释
三,仿真结果
50
50
100
020*********
Node 2
Node 1
Node 5
Node 3
Node 4error=2.3491m
Observation Station Target Postion Estimate Postion
三维定位仿真结果图例
纯方位目标跟踪轨迹
观测距离目标跟踪轨迹四,结果分析
x方向估计误差均值
y方向估计误差均值
跟踪误差分析图例
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