基于重采样粒子滤波的目标跟踪算法研究

基于传统粒子滤波的机动目标跟踪方法针对非线性、非高斯系统有较好的估计性能,但是存在粒子退化现象。利用残差重采样算法,可以有效克服粒子滤波的退化问题。本文针对残差重采样算法作进一步研究,提出了一种改进的残差重采样粒子滤波算法。该方法在残差重采样基础上进行改进,可以避免残差重采样中关于残留粒子的重采样问题,在保证精度的前提下提高运行效率,减少运算复杂程度。仿真实验结果表明该算法与残差重采样粒子滤波相比提高了目标跟踪的实时性,并且随着粒子数的增加,这种优势表现得更加明显。     

基于改进SIRF的二维纯方位目标跟踪

对于纯方位目标跟踪问题,传统的线性算法已经不能满足非线性非高斯和实时性目标跟踪的要求,由于在纯方位目标跟踪中传统的粒子滤波收敛速度慢并且容易发散,文中提出了一种基于改进的采样-重要性-重采样滤波(SIRF)算法的纯方位跟踪算法。具体的改进方法就是去掉归一化步骤直接使用非归一化权值,该算法在保持高精度估计能力的同时,具有较强的鲁棒性,是解决非线性系统状态估计问题的一种有效方法。最后通过实验验证改进的SIRF算法跟踪效果明显优于高斯粒子滤波(GPF)算法。     

基于序列图像的空中目标跟踪方法

文中提出一种有效的运动跟踪检测算法对空中运动目标进行快速、准确的检测和跟踪,首先利用对称图像差分梯度法进行运动目标检测,该方法能很好地检测出移动背景中低信噪比的运动目标;然后通过改进的活动轮廓模型在视频图像序列中进行跟踪,实验结果表明,使用该方法可以得到有效的目标轮廓,从而获得准确跟踪效果.     

鱼雷垂直目标亮点高分辨算法仿真与试验研究

在鱼雷声成像垂直尺度识别中,根据潜艇垂直方向上目标亮点相距较近,且为相干信号源的特点,同时为了减小运算量而易于工程实现,提出了一种基于正交采样的高分辨DOA估计算法,即正交解相干MUSIC算法.该算法首先对阵列接收到的高频信号进行正交采样,在降低采样率的基础上,再利用解相干MUSIC算法对低频信号进行DOA估计.仿真结果表明,改进算法在有效减小运算量的同时,具有和解相干MUSIC算法相同的性能.在理论和仿真研究的基础上,对不同发射阵阵元间距下的2个相干信号源进行了2组水池缩比试验,并运用正交解相干MUSIC算法进行估计,结果表明,该算法能够较为准确地估计出2个相干信号源的方向.     

基于两步位操作匹配的实时目标识别跟踪算法

针对视频图像,提出了一种两步二进制位操作的目标识别跟踪算法。该算法基于改进的二进制鲁棒角点算法(BRISK),对特征描述符建立方法及匹配算法进行了改进:提出了采样点对选择策略和幅值-旋转两级描述符的建立方法;在特征点匹配阶段,提出"移位"结合"异或"的两步位操作特征匹配算法,并通过部分匹配及检测汉明重量阈值的方式进一步加快算法执行速度。实验结果表明,该改进方法具有较快的运算速度,目标平均跟踪速度达到80fps以上,且内存需求量小,更好的满足了视频图像目标实时识别跟踪的应用要求。     

改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法

针对现有的交互式多模型粒子滤波算法存在粒子退化现象,跟踪性能不高,计算量大影响跟踪的实时性等问题,采用改进的残差重抽样算法,并在滤波前后,对各模型粒子进行输入输出交互运算,得出一种改进的交互式多模型粒子滤波目标跟踪算法。该算法在解决了粒子退化现象的同时,避免了残留粒子重采样问题,在一定程度上降低了计算量,减小了系统估计误差,提高了跟踪性能。通过仿真,验证了该算法的良好性能。     

改进的Rao-Blackwellized粒子滤波算法在目标跟踪中的应用

在雷达信号处理领域,运动目标跟踪问题一直是研究的重点,涉及的非线性滤波问题是难点所在;以RaoBlackwellized粒子滤波(RBPF)算法为基础,针对其应用于雷达目标跟踪时产生的若干问题进行研究,为提高算法的收敛性能及滤波精度,对其中重采样算法进行改进,利用数字仿真对更改后的算法进行验证,经过表明更改后的RBPF算法在各个方面均有较大程度改善。     

一种加速的PCA-L1 增量子空间学习跟踪方法

为解决PCA-L1增量子空间学习跟踪方法运算量大、实时性不强的不足,分析了PCA-L1的目标跟踪算法的运算瓶颈,应用、改进了边界误差重采样(bounded particle resampling,BPR)算法,引进了加速近似梯度法(accelerated proximal gradient,APG),并测试、比较了该方法与其他经典方法的跟踪效果及运算速度.实验结果表明:该方法加速效果明显,能提高跟踪的实时性,有较强的工程应用价值.     

基于视频的装甲车和飞机检测跟踪及轨迹预测算法

针对当前视频目标跟踪算法跟踪多目标容易跟丢的问题,以视频中的装甲车、飞机为研究对象,研究一种改进跟踪学习检测(TLD)的视频多目标检测跟踪算法.对于跟丢的目标,利用Kalman滤波算法的预测功能跟踪视频中典型目标的轨迹,并采用Kalman滤波算法跟踪的轨迹来弥补TLD算法丢失的部分,从而获得视频中典型目标的完整轨迹,以...     

粒子滤波改进算法研究

为解决粒子滤波算法在实际应用中出现的滤波发散、粒子退化问题,文中利用变分法证明了重要性函数取法的最优形式,并由此提出重要性函数的改进方案;利用分层抽样原理,确定了重采样方法的改进方向,并由此提出双权重重采样(DWSPF)方法.最后对改进算法进行了仿真,仿真结果表明改进方法是有效的.