多传感器多目标联合概率数据关联研究

联合概率数据关联(JPDA)算法对单传感器多目标跟踪是一种良好的算法,但对于多传感器密集多目标跟踪,则计算量剧增,数据关联成功率下降。因此,改进联合概率数据关联(AJPDA)算法对多传感器多目标量测进行同源划分及单一传感器测量数据转换,然后采用JPDA算法求解空间目标轨迹交叉时的数据关联。仿真结果表明,AJPDA算法提高了成功关联概率,降低了求解数据关联概率的难度,可以解决密集目标的正确跟踪问题。     

一种基于改进FCM聚类联合概率数据关联算法

针对多目标跟踪系统中的数据关联问题,提出一种基于改进FCM聚类联合概率数据关联算法(FJPDA)。该算法将改进的FCM聚类方法引入JPDA算法中,避免了对联合事件的概率计算,也避免了对确认矩阵拆分造成的计算量组合爆炸现象,实现了量测与航迹的关联,继而实现对多目标的实时跟踪。仿真结果表明算法简单有效,与JPDA算法相比,在跟踪性能相当的前提下,算法的复杂度和实时性得到了明显的改善。     

相控阵雷达多目标跟踪原理及数据关联算法研究

介绍了目标跟踪原理,并以多功能相控阵雷达为背景,研究了多目标跟踪数据关联过程.针对数据关联过程中量测起源的不确定性问题及概率数据关联算法(PDA)和联合概率数据关联算法(JPDA)的不足,给出了一种改进的概率数据关联算法(MPDA),该算法既不像PDA算法那样不考虑公共测量值对航迹的影响,也不像JPDA算法对所用的关联解进行搜索,而是重点分析了跟踪门交叠区域中的公共测量值对航迹更新的影响.蒙特卡罗仿真结果表明,该算法具有较小计算量及较好的实时跟踪性能,适于相控阵雷达的数据处理.     

一种改进的联合交互式多模型概率数据关联算法

在多目标跟踪领域,由于概率数据关联（PDA）算法对关联门相交区域内公共回波的处理过于简单,因而在目标密集或交叉环境中关联性能差。考虑公共回波对航迹更新的影响对PDA算法进行改进,并将改进的PDA算法和交互式多模型（IMM）算法结合提出了一种改进的联合交互式多模型概率数据关联（Ic．IMMPDA）算法,并在Matlab环...     

基于粒子滤波和数据关联的多目标跟踪算法

针对图像序列中低信噪比条件下的点状多目标跟踪问题,在已获得各个目标初始信息的基础上,结合粒子滤波和联合概率数据关联(JPDA),研究了一种基于单帧检测的实时多目标跟踪算法.介绍了其基本思想和具体算法实现步骤,并在MATLAB仿真环境下实现了该跟踪算法.实验仿真结果表明,该算法能够准确跟踪作任意轨迹运动的多个点状动目标,具有良好的实时性与准确性.     

基于高斯粒子JPDA滤波的多目标跟踪算法

在多目标跟踪中,由于观测的不确定性带来数据关联问题,并且,多目标状态空间尺寸的增长带来了维数增大问题,该文提出了一种新的高斯粒子联合概率数据关联滤波算法(GP-JPDAF),在JPDA框架中引入高斯粒子滤波(GPF)的思想,通过高斯粒子而不是高斯量,来近似目标与观测的边缘关联概率,利用GPF计算目标状态的预测及更新分布。将其应用于被动多传感器多目标跟踪,仿真结果表明该算法比MC-JPDAF具有更好的跟踪性能。     

基于网格连通的联合概率数据关联算法

联合概率数据关联算法具有良好的多目标跟踪性能,但其计算量会随着跟踪目标数和有效量测数的增多而呈指数增长,因此实时性差,难以在工程中应用。在保证准确率和精度的前提下减小确认矩阵的维数,提出了一种关联区域预处理的方法。对目标空间进行网格划分,通过网格的选取形成连通域,再对每个连通域中的目标采用联合概率数据关联算法,从而大量减少关联时间。仿真实验表明,基于网格连通的联合概率数据关联算法具有较强的实时性。     

一种网格概率多目标数据关联算法

针对多目标跟踪中数据关联问题,提出了一种基于网格概率的数据关联算法。该算法首先计算出关联门内全部回波的关联系数,然后利用网格概率的思想将关联系数小的有效回波的系数值配权给其它有效回波,同时对于两跟踪波门交叉区域内的有效回波也使用配权法分别分配给两个跟踪波门内的其它邻近回波,最后通过概率加权进行数据关联。仿真结果表明,该算法能够有效解决多目标跟踪中的数据关联问题,并且有较高的关联正确率,而且CPU占用时间较短。     

广义概率数据关联算法

随着跟踪环境、跟踪对象和跟踪系统的不断变化、发展,目标与量测已很难仅仅以一一对应的关联关系来描述,这使得多目标跟踪中数据关联这一核心问题更具挑战.Jesus Garrcia、T.Kirubarajan和Bar-Shalom等学者从智能方法或重复使用一对一分配JPDA等方面进行了研究,取得一定成效,但计算量和性能均未达到理想效果.本文首先提出更符合实际情况的新的目标与量测相关联的可行性规则,给出广义联合事件的一种分割与组合方法,利用贝叶斯法则推导出了一种全局次优的广义概率数据关联算法(Generalized Probability Data Association,GPDA).通过本文设计的各种典型环境的仿真计算表明,GPDA算法的性能在目标与量测无论是否在一一对应的情况下,全面优于JPDA算法,且由于新算法的设计技巧,使计算量和存储量也大大小于JPDA算法,为发展同时具有良好实时和关联性能的多目标跟踪算法给出了新的尝试.     

基于小波变换的快速多目标多帧多空间数据关联

该文提出一种基于小波变换的快速多目标多帧多空间数据关联算法。小波变换的引入把数据关联推广到多帧情况。该算法具有不依赖先验知识的特点,在复杂杂波环境下表现出较好的关联效果。算法的关联性能在多被动传感器多目标跟踪系统中进行了评估。仿真实验表明新算法在复杂杂波环境下表现出比联合概率数据关联等算法小的计算复杂度和好的关联效果。     

两类典型多目标跟踪算法的性能分析与比较

在处理目标跟踪的两类主要方法中,一类是通过数据关联来解决,如PDA和JPDA等;另一类则是绕过关联直接处理,如随机集、GM-PHD等。该文从两类典型方法中各选取一种有代表性的方法,如JPDA与GM-PHD,首先通过分析两种算法主要步骤的计算量,得到相应算法总计算量的解析表达式;然后根据观测与目标状态之间关联复杂程度,分3种情况对两类算法的计算量进行比较;最后以仿真说明算法的跟踪效果,并以算法运行时间来验证计算量公式的正确性。     

基于杂波密度估计的联合概率数据互联算法

联合概率数据互联(JPDA)算法能很好地解决密集环境下的多目标跟踪问题。在该算法基础上,人们又提出了多传感器联合概率数据互联(MSJPDA)算法和一些基于JPDA的修正算法。在联合概率数据互联算法中,有一个很重要的参数就是杂波数密度(或波门内虚假量测期望数),然而在许多实际情况中,这个参数是很难获取的。针对这一问题,提出了一种修正的联合概率数据互联算法,该算法通过实时地调整这一参数来获得对目标较为准确的估计结果。最后,给出了算法的仿真分析。     

利用JPDA 进行编队目标的多雷达航迹关联应用研究

航迹关联是航迹融合中的关键步骤。在对同一编队内多个目标进行多雷达航迹关联时,受系统误差残差的影响,航迹关联正确率无法满足使用要求。为了解决此问题,文中在多雷达航迹关联过程中引入JPDA 算法,通过选择合理的联合事件来计算航迹关联似然值,并构建系统仿真模型,针对工程实用的经验JPDA 和次最优JPDA 算法进行了分析,通过比较原始的航迹关联结果和分别加入两种JPDA 算法后的航迹关联结果,能够表明JPDA 算法对于编队多目标环境下的航迹关联正确率有较好的提升作用。     

两种多目标数据关联算法的性能研究

数据关联是多目标跟踪的一项关键技术。JPDA是大家公认的多目标跟踪中性能较好的数据关联算法，它认为量测和目标是一一对应的关联关系，但在许多实际情况中，量测和目标是多-多对应的关系。针对上述情况，该文提出了广义概率数据关联算法（Generalized Probability Data Association，GPDA）。文中从理论上对这两种算法的性能进行了详细分析，并利用Monte Carlo技术对其性能进行了仿真比较。     

基于PPP模型的多扩展目标跟踪的JPDA算法研究

针对多扩展目标跟踪问题,提出了基于泊松点过程（Poisson Point Process, PPP）模型的多扩展目标跟踪的联合概率数据关联（Joint Probabilistic Data Association, JPDA）算法。首先,采用PPP对扩展目标进行测量建模,其次以“多对一”关联模型思想提出一种的JPDA算法,从而计算运动目标的当前有效量测的边缘关联概率,然后结合该边缘关联概率以概率数据关联（Probability Data Association, PDA）的方式分别更新每个扩展目标的运动参数和形状参数向量,最后通过仿真实现了当扩展目标相互靠近或出现交叉时的跟踪。实验结果表明,在高杂波环境下,本文所提出的算法在计算时间和跟踪稳定上具有较明显的优势。      

多传感器多目标跟踪中的概率数据互联

通过在两维雷达和红外搜索跟踪两种不同传感器观测空间上建立多目标运动状态的投影，单传感器的ＪＰＤＡ算法被推广到此种多传感器数据融合系统之中，实现了其中的多目标数据互联和多传感器数据融合，从而提高了跟踪性能。     

多目标跟踪中的数据关联和航迹管理

传统的多目标关联算法JPDA存在两个缺陷:计算量较大,且其算法框架里缺乏航迹起始和终止逻辑。文中给出了一个航迹管理表,它包含多种情况下航迹的关联,能完成航迹的起始、维持和终结。在可靠航迹关联中,该文提出了一个改进的快速关联算法—多维概率数据关联(MPDA),讨论时主要考虑关联门相交区域中的公共回波对航迹更新的影响。MPDA可以类似与PDA的较低的计算代价达到了接近JPDA的关联成功率。仿真结果表明,文中的数据关联和航迹管理算法对复杂条件下的多目标跟踪能保持较高的跟踪成功率。     

杂波环境下的粒子滤波器数据关联方法

为了解决杂波环境下多机动目标的数据关联难题,提出了一种将粒子滤波器(PF)和联合概率数据关联(JPDA)相结合的数据关联算法,该方法首先应用粒子滤波方法对目标的状态进行采样,得到样本(粒子),并结合量测,通过JPDA方法计算得到联合互连事件的关联概率,而该关联概率实际上就是PF中粒子的权值。通过选取适当的有效采样尺度作为衡量PF退化现象的测度,采用重要性重采样技术克服了标准PF的退化现象,降低了算法的计算量。仿真结果表明,粒子滤波方法可以较好地解决杂波环境下跟踪多机动目标的数据关联问题;重要性重采样PF的计算复杂度低于标准PF。