基于粒子滤波的红外目标跟踪新算法

粒子滤波是一种在非线性和非高斯情形下进行状态估计的有效方法。提出一种基于粒子滤波的红外目标跟踪的新算法。阐述了粒子滤波算法的原理,将粒子滤波引入到红外目标跟踪中。考虑到传统的粒子滤波跟踪算法存在计算量大,误码多的缺点,对传统算法进行了改进。对采样粒子进行优化选择,改进了重采样环节。实验结果表明,改进算法较传统粒子滤波算法能更准确,更有效的跟踪红外目标。     

一种改进重采样的粒子滤波算法

粒子滤波算法中重采样是解决粒子退化的一种重要方法,但重采样会导致粒子多样性的损失。针对这一问题,对基本重采样算法进行了改进。改进算法首先按基本重采样思想找到权值大的粒子进行复制,然后借鉴遗传算法进行交叉和变异操作,其中变异由变异尺度因子和粒子集的均值来实现。利用改进重采样的粒子滤波算法对经典纯方位目标跟踪问题进行了仿真,仿真结果表明,改进算法具有更好的跟踪精度。     

改进的粒子滤波算法

针对标准粒子滤波算法重采样后粒子多样性丧失问题,提出一种在粒子补偿的基础上,利用预测值与观测值的方差进行粒子重采样的改进粒子滤波算法。该算法是在标准粒子滤波算法的基础上,加入粒子补偿的步骤,然后利用预测值与观测值的方差在权值较高的粒子周围进行重采样来改善标准粒子滤波算法中粒子多样性丧失问题。实验结果表明:在相同条件下,改进粒子滤波算法比标准粒子滤波算法具有更小的平均均方误差(RMSE)和更高的目标跟踪精度,数据表明,其目标跟踪精确度提高30%以上。     

基于改进重采样的粒子滤波红外车辆跟踪算法

针对传统粒子滤波算法状态方程无法利用多帧信息及重采样阶段的粒子种类缺失问题,提出基于改进重采样的粒子滤波红外车辆跟踪算法,对图像进行预处理,增强图像;引入图像准则并结合多帧信息对粒子滤波的状态方程予以改良,在保证以目标帧间变化为基础的前提下将图像信息更多的结合在状态方程中,提高算法的抗干扰能力;在重采样阶段利用粒子权值设定阈值,在保留原始大权重粒子的基础上引入受小权重粒子影响的新粒子,抑制粒子权重过于集中,保证粒子的多样性。经过实验验证,提出的算法在精确性与抗干扰性方面与传统粒子滤波方法相比有较大提升。     

基于传统重采样的局部系统确定性算法

在自主驾驶中粒子滤波被广泛用于追踪目标。但是粒子滤波的一个问题是随着循环次数的增加会出现粒子退化的现象,这是因为少数粒子的权值会越来越高导致多数粒子失去跟踪价值。而重采样则可以在运行过程中不断对粒子权值进行调整。目前已经有很多的重采样方法被提了出来,但是由于编程过程中复杂性的问题,很多重采样方法被视为计算的瓶颈。为了解决这个问题,一个改进的重采样算法被提了出来。首先介绍粒子滤波中最频繁使用的几种重采样算法。并对他们进行了理论分析,从而揭示了这些重采样算法之间的区别,包括他们的重采样效率和计算复杂度。通过模拟,确认了理论分析的结果。结果表明,局部系统确定性重采样是适用于大量的对象跟踪的情况。     

基于改进的粒子滤波算法的目标跟踪

为了解决粒子滤波算法在重采样过程中会造成粒子有效性和多样性的丧失,导致粒子贫化现象,提出了一种基于萤火虫算法的改进的粒子滤波算法。该算法在粒子滤波重要性采样过程中使用萤火虫算法,对粒子进行迭代寻优,使得采样出来的粒子更接近真实的后验概率;在粒子滤波重采样过程中,使用萤火虫算法使得粒子向高似然区域移动,提高粒子的多样性。实验结果表明,基于改进的粒子滤波算法目标跟踪效果优于传统的粒子滤波算法,可以在各种具有挑战性的条件下更好地进行目标跟踪。     

基于粒子滤波的烧结断面图像火焰区域跟踪

在铁矿石烧结过程中,烧结机尾断面图像中的火焰区域蕴含着大量烧结特征信息.为有效识别烧结断面火焰核心区域,提出了改进的粒子滤波算法对烧结断面图像进行火焰区域跟踪.在经典粒子滤波算法中引入RGB颜色空间生成带权粒子.同时,烧结过程中火焰区域可能合并、分裂及脱落,对粒子滤波算法中重采样方法进行权值优化、粒子舍弃与重采样策略优化,避免由粒子退化现象与样本贫乏问题引起跟踪失败.结果表明,改进的粒子滤波算法能够对烧结断面图像火焰区域进行有效、快速地跟踪.     

基于改进粒子滤波算法的红外小目标检测跟踪

将粒子滤波算法引入到红外小目标的检测跟踪领域,为解决重要性函数选择和粒子退化问题,结合蚁群搜索算法与粒子群优化算法改进标准的粒子滤波.改进后的粒子滤波能有效减少粒子数,降低运算量,避免了粒子迁移线性化,且无需重采样.分析论证了该算法的基本原理,着重叙述了粒子迁移的过程.通过跟踪实拍红外图像以及仿真图像验证,表明该算法能...     

基于自控蝙蝠算法智能优化粒子滤波的机动目标跟踪方法

标准粒子滤波重采样过程中对粒子的直接删除会导致粒子贫化,并且综合性价比不高,难以满足高频段精密跟踪雷达的需求.针对上述问题,本文提出了基于自控蝙蝠算法优化粒子滤波的机动目标跟踪方法.该方法首先在粒子滤波中引入蝙蝠算法,用粒子表征蝙蝠个体,模拟蝙蝠群体搜索猎物的过程,使粒子向高似然区域移动.同时,改进算法将粒子接受新状态的比例作为反馈量,设计了自适应闭环控制策略对算法的全局搜索能力和局部搜索能力进行全程动态控制,使得粒子分布更加合理,从而进一步提高了粒子滤波的精度.最后在分别在基础非线性滤波模型和强机动强干扰目标跟踪模型中对改进算法的性能进行了测试.实验结果表明,改进算法提高了目标跟踪的精度.     

基于人工蜂群算法的粒子滤波目标跟踪

针对基于粒子滤波的视频目标跟踪算法中由于粒子重采样过程而导致粒子贫化的问题,提出了一种基于人工蜂群算法的粒子滤波目标跟踪算法,利用群体智能的特点使得粒子集在重采样前得到优化,保持了粒子的多样性,从而解决了粒子贫化问题,同时增加了有效粒子的数目.实验结果表明,基于人工蜂群算法的粒子滤波跟踪算法,比标准粒子滤波跟踪算法所需粒子数更少,对目标遮挡、较复杂背景有较好的跟踪效果.     

一种改进的MCMC移动步骤的U粒子滤波算法

粒子退化是标准粒子滤波算法的主要缺陷。针对这一缺陷,提出了一种改进算法,在提出的具有MCMC移动步骤的U粒子滤波算法上进行性能分析,从样本产生和对MCMC移动步骤的使用两个方面对算法进行改进,减小了算法的计算量,提高算法的运算速度。仿真结果表明,改进后的算法大大减少了运算量,从一定程度上提高了运行效率。     

液体中粒子的探测与计数系统

提出一种采用光遮盖法检测液体中颗粒的系统，适用于在线检测。该系统具有颗粒初步分类，计算机作图，显示，控制储存，统计等操作功能。     

保持粒子多样性的非退化粒子滤波方法研究

针对现有粒子滤波算法中的粒子退化问题以及重采样所引起的粒子多样性减弱问题,将自适应遗传算法与粒子滤波结合设计一种新的非退化粒子滤波算法。该算法通过对粒子使用遗传算子操作以保证粒子的多样性和有效性,根据粒子在前一时刻计算出来的先验信息自适应地实时调节当前时刻的遗传操作概率,有效增加了粒子对系统状态变化的适应性。实验结果表明,该算法可有效提高非线性系统状态的估计精度,尤其在系统状态发生突变的时候,可以得到较好的估计精度。     

粒子优化组合的粒子滤波跟踪算法研究

为了改善运动目标跟踪问题中粒子滤波算法(PF)的估计精度,针对粒子滤波出现样本退化以及样本贫乏问题,提出了一种基于粒子优化组合的粒子滤波算法(POCPF)。该算法用一能使粒子朝后验概率分布值较大的区域运动的似然函数来改善粒子的位置,然后重估粒子的权值对粒子进行优化组合,满足粒子的多样性要求,从而克服了粒子的贫乏问题,在一定程度上减少系统状态为达到精确度所需的粒子数目,缩短运行时间。通过仿真实验证明了POCPF算法的有效性,当粒子数相同时,POCPF算法性能优于PF算法。     

核壳双层颗粒的外层介质对散射光的影响

简要介绍核壳双层颗粒的散射理论 ,利用数值计算探讨波长不同时核壳双层颗粒与单层颗粒散射光的不同 ,详细分析核壳双层颗粒外层介质的厚度、折射率对整个核壳双层颗粒散射光的影响     

尘埃粒子计数器的性能试验方法

在参考国外尘埃粒子计数器的性能试验方法标准的基础上，根据我国的实际情况，提出尘埃粒子计数器性能指标和相应的实验原理及方法，介绍国家标准草案。     

实验参数对激光气相法制备Fe/C、Fe/N超细粒子性能的影响

采用激光气相法，研究了实验参数对实验过程及Fe／C、Fe／N超细粒子性能的影响，并用EDTA化学分析法、透射电镜、电子衍射及振动样品磁强计等手段对超细粒子的化学成份、粒径、形貌、结构及磁性等性能进行了分析。     

标准粒子发生器研制

激光尘埃粒子计数器是测试洁净度必不可少的仪器,在洁净行业中有很重要的地位.本文介绍的自主研制的标准粒子发生器是校准和测试激光尘埃粒子计数器的基准仪器.国内暂时没有同类仪器,国外的仪器昂贵且维护周期长.本文介绍的仪器通过比较国外多种不同类型的发生器,确定适合我国实际需要的技术路线:成本低廉,性能满足要求.在通过大量比对试验后,证明本仪器满足实际使用的需要,并且某些性能甚至超过了国外产品.     

基于细胞分裂的粒子图像运动分析

针对粒子追踪技术中的粒子误对应问题与粒子相关法对粒子区域平均化处理所带来的误差问题,制定了用于粒子图像测速的细胞分裂准则,并提出了基于细胞分裂的粒子追踪匹配算法模型:将兴趣区域作为细胞体并以细胞体内单点匹配相关程度与粒子的近邻程度作为判断准则对分析窗口内的点进行分裂;分裂形成的子团之间进行竞争并将优胜团代表本分析区域参与其他区域优胜团的竞争;根据优胜团先后位置变化得到矢量位移场.最后,使用人工合成的粒子图进行了算法验证及误差分析.结果表明:所提算法在分析精度方面有了较大的提高.     

基于粒子系统与OpenGL实现喷泉效果

阐述了粒子系统方法的基本原理,基于粒子系统方法,运用物体动力学分析了现实中喷泉的运动,设计并实现了一个基于VC 和OpenGL的喷泉粒子系统.为增强喷泉的真实效果,运用了伪粒子粘度的方法.实验结果表明粒子系统是模拟喷泉等不规则物体的有效方法.