亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于HS?FCM模糊聚類的快速多目標(biāo)車輛跟蹤算法*

        2021-11-04 05:49:34章軍輝付宗杰郭曉滿陳大鵬
        汽車工程 2021年10期
        關(guān)鍵詞:協(xié)方差關(guān)聯(lián)濾波

        章軍輝,付宗杰,郭曉滿,李 慶,陳大鵬,3,趙 野

        (1.中國(guó)科學(xué)院微電子研究所,北京100029;2.江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心,無錫214135;3.無錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心有限公司,無錫214135;4.昆山微電子技術(shù)研究院,蘇州215347)

        前言

        實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)可靠的目標(biāo)軌跡跟蹤是多目標(biāo)跟蹤(multi?object tracking,MOT)的主要任務(wù),而強(qiáng)雜波環(huán)境下的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、多源數(shù)據(jù)融合策略等問題一直是MOT領(lǐng)域研究的熱難點(diǎn)[1-3]。MOT問題的一般處理流程如圖1所示。

        圖1 多目標(biāo)跟蹤處理流程

        目標(biāo)的表達(dá)通常是采用形狀或外觀來描述的。對(duì)于點(diǎn)表達(dá)的目標(biāo)跟蹤問題,點(diǎn)關(guān)聯(lián)的方法主要包括確定性方法與統(tǒng)計(jì)性方法。確定性方法通常是在一系列約束條件下尋求關(guān)聯(lián)成本最小化的解,如貪婪搜索法[4]。統(tǒng)計(jì)性方法利用位置、速度、加速度等目標(biāo)的屬性來建立狀態(tài)空間模型,并在一定程度上考慮了模型不確定性以及觀測(cè)噪聲,如聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(joint probability data association,JPDA)[5-6]、多假設(shè)跟蹤(multiple hypothesis tracking,MHT)[7-8]、概率多假設(shè)跟蹤(probabilistic multiple hypothesis tracking,PMHT)[9-10]等。對(duì)于量測(cè)數(shù)據(jù)落入跟蹤門相交區(qū)域的情況,將難以確定這些量測(cè)是源于哪個(gè)目標(biāo)。基于貝葉斯理論的JPDA算法能夠較好地解決雜波環(huán)境下相交波門內(nèi)的量測(cè)關(guān)聯(lián)問題,但在跟蹤目標(biāo)數(shù)較多或雜波較密集的情況下,存在確認(rèn)矩陣拆分組合爆炸的現(xiàn)象[6]?;谌徸顑?yōu)濾波器與Bar-Shalom確認(rèn)矩陣的MHT算法,通過建立多個(gè)候選關(guān)聯(lián)假設(shè),并利用后續(xù)的量測(cè)來消除當(dāng)前掃描周期的不確定性,理論上其跟蹤效果是相對(duì)較優(yōu)的,不過與JPDA算法一樣,其計(jì)算復(fù)雜度隨著目標(biāo)與量測(cè)個(gè)數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。PMHT算法是基于EM(expectation maximization)策略而設(shè)計(jì)的,并且認(rèn)為量測(cè)關(guān)聯(lián)過程是相互獨(dú)立的,故其關(guān)聯(lián)復(fù)雜度僅隨目標(biāo)個(gè)數(shù)呈線性增長(zhǎng),但在標(biāo)準(zhǔn)PMHT算法中所有量測(cè)結(jié)果皆源于不盡合理的目標(biāo)假設(shè),所以跟蹤效果易受虛假量測(cè)的影響。

        車輛跟隨行駛是日常道路交通環(huán)境中最主要的行車工況[11-12]。在強(qiáng)雜波環(huán)境下經(jīng)典數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法的跟蹤效果往往不太理想,主要原因如下:①關(guān)聯(lián)概率的計(jì)算復(fù)雜度較高,影響跟蹤效果的實(shí)時(shí)性[13-14];②源于不同傳感器的數(shù)據(jù)在時(shí)空上存在著較大差異,加大了數(shù)據(jù)可靠關(guān)聯(lián)的難度[15-16];③傳感器本身的局限性,導(dǎo)致量測(cè)存在著一定的不確定性[17-18]。

        傳統(tǒng)的通過窮舉量測(cè)-目標(biāo)所有可能的關(guān)聯(lián)事件或關(guān)聯(lián)假設(shè)來估計(jì)最優(yōu)關(guān)聯(lián)的方法,無法完成精確求解,在一定程度上制約了技術(shù)的可實(shí)施性??紤]到點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)判決本身存在著一定的模糊性與不確定性,本文中發(fā)展了一種快速多目標(biāo)車輛跟蹤算法。首先,對(duì)多目標(biāo)車輛跟蹤問題進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述,并建立了相機(jī)像素坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的空間映射關(guān)系;其次,基于模糊理論將點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)問題轉(zhuǎn)換成量測(cè)模糊聚類問題,通過求解各候選量測(cè)與聚類中心的模糊隸屬度,間接計(jì)算出JPDA算法中不確定性量測(cè)與各目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率,再利用概率加權(quán)融合對(duì)多目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行濾波估計(jì);再次,考慮到機(jī)動(dòng)目標(biāo)的慣性因素,在車輛密集工況下通過合理調(diào)整卡爾曼增益對(duì)量測(cè)更新進(jìn)行抑制,以解決目標(biāo)短暫跟丟問題;最后,通過實(shí)車試驗(yàn)對(duì)該算法的跟蹤效果進(jìn)行了驗(yàn)證與探討。

        1 多目標(biāo)觀測(cè)模型

        1.1 數(shù)學(xué)建模

        在車輛跟蹤過程中,車輛被視為一種小機(jī)動(dòng)性目標(biāo),常用的機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型有勻速運(yùn)動(dòng)模型、勻加速運(yùn)動(dòng)模型等。綜合考慮計(jì)算實(shí)時(shí)性與目標(biāo)的機(jī)動(dòng)性,定義目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型為分段式勻速運(yùn)動(dòng)模型,并借助雷達(dá)或V2V模塊來動(dòng)態(tài)更新各階段機(jī)動(dòng)目標(biāo)的縱向速度。此外,對(duì)于視覺目標(biāo)跟蹤(visual object tracking,VOT)問題,考慮到相機(jī)測(cè)距的局限性,將輔以雷達(dá)來實(shí)時(shí)校正車間縱向距離。

        1.1.1 多目標(biāo)觀測(cè)模型

        在多目標(biāo)車輛跟蹤過程中,感興趣目標(biāo)(objects of interest,OOI)是位于主車道以及左右車道且距離自車最臨近的前方車輛。如圖2所示,忽略目標(biāo)車輛的垂向運(yùn)動(dòng),以自車作為坐標(biāo)原點(diǎn),建立車輛水平坐標(biāo)系。

        圖2 多目標(biāo)車輛跟蹤的水平坐標(biāo)系

        對(duì)于第i個(gè)感興趣的目標(biāo)車輛,不妨令該目標(biāo)的縱向距離是di,y(k),縱向速度是vi,y(k),橫向距離是di,x(k),橫向速度是vi,x(k),以xi(k)=[di,y(k),vi,y(k),di,x(k),vi,x(k)]T作為狀態(tài)向量,yi(k)=[di,y(k),di,x(k)]T作為觀測(cè)模型輸出,建立離散狀態(tài)空間方程:

        式中:xi(k-1|k)表示基于k-1時(shí)刻對(duì)k時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)的狀態(tài)預(yù)測(cè);yi(k)是對(duì)第i個(gè)目標(biāo)的量測(cè)預(yù)測(cè);Fi是目標(biāo)i的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣;H是視覺傳感器的量測(cè)矩陣;Ci是狀態(tài)校正項(xiàng);wi(k)是過程噪聲;v(k)是視覺傳感器的量測(cè)噪聲。其中,i∈[1,3]是目標(biāo)標(biāo)簽。

        1.1.2 模型參數(shù)

        假設(shè)過程噪聲wi(k)為服從N(0,Q)分布,量測(cè)噪聲v(k)服從N(0,R)分布。多目標(biāo)觀測(cè)模型中各系數(shù)矩陣滿足:

        式中:Ts是采樣周期;Δvi,y是縱向相對(duì)速度,用于定期校正分段式勻速運(yùn)動(dòng)模型。

        1.2 空間融合

        如圖3所示,建立相機(jī)像素坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的空間映射關(guān)系。

        圖3 相機(jī)標(biāo)定模型

        圖像數(shù)組(即像素坐標(biāo))與像平面坐標(biāo)之間的關(guān)系如下:

        式中:u、v分別表示像素在圖像數(shù)組中的列數(shù)、行數(shù);(u0,v0)是投影中心點(diǎn);dx、dy分別表示像素在像平面坐標(biāo)系中x軸、y軸上的物理尺寸。

        像平面坐標(biāo)與相機(jī)坐標(biāo)之間的關(guān)系如下:

        式中f是焦距。

        相機(jī)坐標(biāo)與世界坐標(biāo)之間的關(guān)系如下:

        式中:R3×3=Rx(α)Ry(β)Rz(θ)是旋轉(zhuǎn)矩陣;t3×1是平移向量。α、β、θ分別表示世界坐標(biāo)系中x軸、y軸、z軸的旋轉(zhuǎn)角,且滿足:

        從而,三維世界點(diǎn)P與其在像平面上投影點(diǎn)p的關(guān)系滿足:

        式中:ξ是比例因子;p=[u,v,1]T是二維圖像中投影點(diǎn)p的齊次坐標(biāo);P=[Xw,Yw,Zw,1]T是三維世界點(diǎn)P的齊次坐標(biāo)是相機(jī)的內(nèi)參矩陣,用以實(shí)現(xiàn)相機(jī)3D坐標(biāo)到2D坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換;[R3×3|t3×1]是相機(jī)的外參矩陣,用以實(shí)現(xiàn)將點(diǎn)從世界坐標(biāo)系到相機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

        2 多目標(biāo)狀態(tài)滾動(dòng)估計(jì)

        2.1 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

        數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是將源自各傳感器的量測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的目標(biāo)航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)的過程。對(duì)于回波落入跟蹤門重疊區(qū)域的情形,引入關(guān)聯(lián)概率,用以表示不確定性量測(cè)與各個(gè)源目標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度。

        2.1.1 定義

        定義1.馬氏距離

        定義L維模型預(yù)測(cè)向量與量測(cè)向量之間的馬氏距離為

        式中:dM是馬氏距離;y是模型的預(yù)測(cè)向量;z是當(dāng)前周期內(nèi)的量測(cè)向量;Σ是協(xié)方差矩陣,且滿足

        馬氏距離是一種加權(quán)歐氏距離,當(dāng)協(xié)方差矩陣為單位矩陣時(shí),馬氏距離即為歐式距離。由于不同特征的度量標(biāo)準(zhǔn)之間存在著較大的差異,通過歐氏距離來量化評(píng)估往往缺乏一定的合理性,而馬氏距離在一定程度上歸一化了不同變量之間量綱的影響,使得特征之間的關(guān)系更加符合實(shí)際情況。然而在求解過程中存在協(xié)方差矩陣求逆運(yùn)算,當(dāng)協(xié)方差矩陣為奇異矩陣時(shí)會(huì)影響到馬氏距離計(jì)算的數(shù)值穩(wěn)定性,為此要求總體樣本數(shù)大于樣本的維數(shù),以確保協(xié)方差矩陣可逆。

        定義2.有效觀測(cè)集

        式中:z*是有效觀測(cè)集;δ是約束上界。

        根據(jù)定義1與定義2,能夠?yàn)榕袛嗷夭ㄊ欠衤淙肽繕?biāo)的跟蹤門內(nèi)提供一種量化依據(jù)。

        2.1.2 問題描述

        問題1.計(jì)算復(fù)雜度

        隨著跟蹤目標(biāo)與有效回波數(shù)量的增多,對(duì)確認(rèn)矩陣的拆分次數(shù)將會(huì)驟增,一般呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),容易導(dǎo)致組合爆炸問題,影響計(jì)算實(shí)時(shí)性。

        問題2.航跡合并現(xiàn)象

        如圖4所示,三角形為目標(biāo),黑點(diǎn)為量測(cè)。稀疏工況下,目標(biāo)之間相距較遠(yuǎn),公共量測(cè)源來自于雜波的可能性較大;車輛密集工況下,落入公共區(qū)域的量測(cè)數(shù)相對(duì)偏多,用來更新目標(biāo)航跡的組合量測(cè)趨于接近,容易產(chǎn)生航跡合并問題,造成目標(biāo)短暫跟丟的現(xiàn)象。

        圖4 測(cè)量分布特性

        2.2 模糊聚類

        對(duì)于一個(gè)航跡或目標(biāo)來說,所有落入其跟蹤波門內(nèi)的有效量測(cè)與目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率之和為1,構(gòu)成一個(gè)完備事件組,因此可將點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)問題視為一種量測(cè)模糊聚類問題,通過求解量測(cè)樣本與聚類中心的隸屬度來間接地計(jì)算量測(cè)與目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率。

        2.2.1 FCM算法

        硬C-均值(hard c-means,HCM)聚類算法的隸屬度取值為0與1,聚類速度較快,但其對(duì)樣本的分類標(biāo)準(zhǔn)是硬性的,聚類結(jié)果往往不夠準(zhǔn)確。模糊C-均值(fuzzy c-means,F(xiàn)CM)聚類算法是基于HCM對(duì)樣本與聚簇之間的隸屬關(guān)系進(jìn)行模糊化,將隸屬度取值從HCM算法的二值{0,1}擴(kuò)展到[0,1]區(qū)間,使得聚類結(jié)果更為合理些。

        令量測(cè)樣本集Z={z1,z2,…,zm},簇類中心C={c1,c2,…,cn},模糊隸屬度矩陣

        定義聚類損失函數(shù)為

        FCM算法是通過最小化聚類損失函數(shù)來實(shí)現(xiàn)量測(cè)的模糊分類。采用Lagrange乘子法,可得隸屬度、聚類中心的迭代式:

        其中,迭代終止條件滿足|Δci|<ε,ε是約束上界,或者通過限制最大迭代次數(shù)來終止。

        FCM算法存在的缺陷:①對(duì)初始聚類中心敏感;②目標(biāo)函數(shù)的非凸性易致求解極值陷入局部最優(yōu),且收斂速度較慢;③未考慮特征的差異性,即有用特征與冗余特征對(duì)聚類的貢獻(xiàn)值相同。

        2.2.2 S-FCM算法

        抑制式模糊C-均值(suppressed fuzzy c-means,S-FCM)通過調(diào)整隸屬度來突出主要因素并抑制次要因素,以增強(qiáng)量測(cè)樣本對(duì)第p類聚類中心的吸引力,減弱對(duì)其余類聚類中心的吸引力,從而提高了算法的收斂速度[19]。

        對(duì)隸屬度進(jìn)行修正:

        式中:μp,j=max{μi,j};i∈[1,n]表示量測(cè)樣本對(duì)第p類聚類中心的隸屬度是極大的;α是抑制因子,α∈[0,1],當(dāng)α=0時(shí),S-FCM退化為HCM,當(dāng)α=1時(shí),S-FCM即為FCM。

        S-FCM算法存在的缺陷:①S-FCM提高了模糊聚類算法的收斂速度,但其聚類效果不及FCM;②當(dāng)最大隸屬度較小時(shí),S-FCM存在過早收斂的隱患。

        2.2.3 HS-FCM算法

        半抑制式模糊C均值聚類(half suppressed fuzzy c-means,HS-FCM)算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在收斂速度與聚類效果之間尋求平衡。引入抑制門限,對(duì)隸屬度進(jìn)一步修正,即

        當(dāng)i=p時(shí),

        當(dāng)i≠p時(shí),

        式中β是抑制門限,當(dāng)β越小時(shí),HS-FCM算法效果越趨近于S-FCM,當(dāng)β越大時(shí),HS-FCM算法效果越趨近于FCM。建議抑制因子α選取0.5,抑制門限β選取0.5。

        2.3 狀態(tài)滾動(dòng)估計(jì)算法

        2.3.1 滾動(dòng)估計(jì)

        基于JPDA算法框架,通過互聯(lián)規(guī)則構(gòu)造統(tǒng)計(jì)距離,然后基于模糊數(shù)學(xué)中的模糊聚類方法,計(jì)算各候選量測(cè)與觀測(cè)區(qū)域內(nèi)不同目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率,再利用概率加權(quán)融合方法對(duì)各目標(biāo)狀態(tài)與協(xié)方差進(jìn)行更新。下一次采樣時(shí)刻,時(shí)域移動(dòng)一步,并重復(fù)上述過程,以實(shí)現(xiàn)對(duì)各目標(biāo)狀態(tài)的滾動(dòng)估計(jì)。一步迭代算式如下。

        (a)預(yù)測(cè)更新

        式中:xi(k|k-1)表示對(duì)k時(shí)刻目標(biāo)i的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè);Pi(k|k-1)是對(duì)k時(shí)刻目標(biāo)i狀態(tài)預(yù)測(cè)的協(xié)方差;Q是過程噪聲的協(xié)方差。

        (b)關(guān)聯(lián)概率更新

        基于HS-FCM算法得到量測(cè)樣本的隸屬度,對(duì)關(guān)聯(lián)概率進(jìn)行更新。

        (c)量測(cè)更新

        式中:Si(k)是量測(cè)協(xié)方差;Gi(k)是卡爾曼增益;zj(k)是量測(cè)向量;δi,j(k)是量測(cè)新息;δi(k)是組合新息;μi,j(k)是k時(shí)刻量測(cè)j源于目標(biāo)i的概率;μi,0(k)表示沒有量測(cè)與目標(biāo)i關(guān)聯(lián);xi,j(k)表示基于量測(cè)j對(duì)目標(biāo)i的標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波估計(jì);xi(k)、Pi(k)分別為k時(shí)刻的濾波估計(jì)和狀態(tài)預(yù)測(cè)的協(xié)方差,作為下一步迭代的輸入。其中:

        2.3.2 算法改進(jìn)

        為了減少計(jì)算量,對(duì)式(18)中的狀態(tài)估計(jì)協(xié)方差Pi(k)進(jìn)行優(yōu)化:

        相比式(18)而言,式(21)將無須額外計(jì)算各個(gè)量測(cè)j對(duì)目標(biāo)i的卡爾曼濾波估計(jì)xi,j(k),從而在一定程度上降低了計(jì)算復(fù)雜度。

        車輛密集工況下,雖然量測(cè)樣本與目標(biāo)之間的歐式距離較近,但該量測(cè)未必源于這個(gè)目標(biāo),比如總體方差較小時(shí),需要很接近才歸為該類,因此建議在車輛密集工況下采用馬氏距離代替歐式距離進(jìn)行聚類。稀疏工況下仍采用歐式距離進(jìn)行聚類,以期在聚類可靠性與計(jì)算復(fù)雜度之間尋求平衡。此外,考慮到機(jī)動(dòng)目標(biāo)的慣性因素,在車輛密集工況下通過合理調(diào)整卡爾曼增益對(duì)量測(cè)更新進(jìn)行抑制,以克服目標(biāo)短暫跟丟的問題。

        3 仿真驗(yàn)證

        試驗(yàn)場(chǎng)景為一段市郊道路工況,通過實(shí)車采集雷達(dá)與相機(jī)數(shù)據(jù),再進(jìn)行離線仿真驗(yàn)證。雷達(dá)與相機(jī)的主要參數(shù)見表1。

        表1 雷達(dá)與相機(jī)的主要參數(shù)

        考慮到毫米波雷達(dá)較優(yōu)的縱向測(cè)距能力,本文中將雷達(dá)的縱向測(cè)距數(shù)據(jù)作為縱向參考,記為REF,將基于YOLO框架的視覺多目標(biāo)檢測(cè)算法,記為YOLO估計(jì)。

        圖5 為在一段市郊道路工況下采用YOLO框架對(duì)多車道OOI目標(biāo)車輛進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果。在車輛檢測(cè)跟蹤過程中,僅標(biāo)識(shí)感興趣的目標(biāo)車輛,這是由于OOI目標(biāo)車輛相對(duì)自車來說所構(gòu)成的追尾威脅較為明顯。

        圖5 多車道OOI目標(biāo)車輛檢測(cè)結(jié)果

        圖6 為主車道OOI目標(biāo)車輛縱向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的對(duì)比情況。

        圖6 主車道OOI目標(biāo)車輛縱向運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)比

        由圖可見,在接近第300個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)刻,雷達(dá)采樣點(diǎn)出現(xiàn)目標(biāo)短暫丟失現(xiàn)象,這是由于雷達(dá)可能探測(cè)到鄰近車輛,而妨礙了對(duì)前方車輛的精準(zhǔn)跟蹤。在300-400采樣區(qū)間,由于鄰道車輛的切入,更新了當(dāng)前跟蹤的OOI目標(biāo)車輛,進(jìn)而導(dǎo)致跟蹤軌跡發(fā)生了陡變。

        圖7 為基于改良JPDA濾波的主車道OOI目標(biāo)車輛縱向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的對(duì)比情況。在車輛密集工況下,通過調(diào)整卡爾曼增益對(duì)量測(cè)更新進(jìn)行抑制,以增加預(yù)測(cè)的置信度,基于改良JPDA濾波后的雷達(dá)估計(jì)能夠較好地解決圖6中雷達(dá)估計(jì)出現(xiàn)的目標(biāo)短暫丟失問題。此外,在200-800采樣區(qū)間,基于改良JPDA濾波后的YOLO估計(jì)曲線抖動(dòng)較小,縱向距離的均方根誤差由0.118 3降為0.070 7,較好地抑制了視覺量測(cè)誤差,從而在一定程度上增強(qiáng)了視覺跟蹤性能。

        圖7 改良后的主車道OOI目標(biāo)車輛縱向運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)比

        圖8 為基于改良JPDA濾波與標(biāo)準(zhǔn)JPDA濾波估計(jì)的對(duì)比情況。兩者濾波后的軌跡都更接近于雷達(dá)的狀態(tài)估計(jì),也進(jìn)一步表明JPDA濾波對(duì)量測(cè)抖動(dòng)有較好的抑制效果。此外,改良JPDA濾波避免了標(biāo)準(zhǔn)JPDA濾波過程中確認(rèn)矩陣復(fù)雜的拆分組合環(huán)節(jié)。

        圖8 改良JPDA與標(biāo)準(zhǔn)JPDA濾波估計(jì)對(duì)比

        圖9 為主車道OOI目標(biāo)車輛橫向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的對(duì)比情況。在200-800采樣區(qū)間,雷達(dá)估計(jì)的橫向距離的均方根誤差為0.023 3,YOLO估計(jì)的橫向距離的均方根誤差為0.010 2。相對(duì)來說,雷達(dá)橫向跟蹤性能易受擾動(dòng)因素影響。

        圖9 主車道OOI目標(biāo)車輛橫向運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)比

        圖10 與圖11分別為左右車道OOI目標(biāo)車輛運(yùn)動(dòng)估計(jì)的對(duì)比情況。整體上來看,基于改良JPDA的濾波算法能夠較好地實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤,且視覺的橫向跟蹤效果較優(yōu),雷達(dá)的縱向跟蹤效果較佳。

        圖10 左車道OOI目標(biāo)車輛運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)比

        圖11 右車道OOI目標(biāo)車輛運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)比

        4 結(jié)論

        為了提高密集雜波環(huán)境下多目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的可靠性與實(shí)時(shí)性,本文中設(shè)計(jì)了一種多目標(biāo)車輛跟蹤算法,主要結(jié)論如下。

        (1)基于模糊理論將點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)問題轉(zhuǎn)換成量測(cè)模糊聚類問題,利用模糊隸屬度來代替JPDA算法中不確定性量測(cè)與各目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率,能夠一定程度上降低計(jì)算復(fù)雜度。

        (2)在車輛密集工況下通過合理調(diào)整卡爾曼增益對(duì)量測(cè)更新進(jìn)行抑制,能夠較好地解決目標(biāo)短暫跟丟的問題。

        (3)在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn),合理選取HS-FCM算法中的抑制因子與抑制門限以改善聚類效果,能夠一定程度上避免航跡合并現(xiàn)象,后續(xù)將進(jìn)一步深入對(duì)該問題的研究。

        猜你喜歡
        協(xié)方差關(guān)聯(lián)濾波
        “一帶一路”遞進(jìn),關(guān)聯(lián)民生更緊
        奇趣搭配
        智趣
        讀者(2017年5期)2017-02-15 18:04:18
        不確定系統(tǒng)改進(jìn)的魯棒協(xié)方差交叉融合穩(wěn)態(tài)Kalman預(yù)報(bào)器
        一種基于廣義協(xié)方差矩陣的欠定盲辨識(shí)方法
        RTS平滑濾波在事后姿態(tài)確定中的應(yīng)用
        基于線性正則變換的 LMS 自適應(yīng)濾波
        基于隨機(jī)加權(quán)估計(jì)的Sage自適應(yīng)濾波及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用
        縱向數(shù)據(jù)分析中使用滑動(dòng)平均Cholesky分解對(duì)回歸均值和協(xié)方差矩陣進(jìn)行同時(shí)半?yún)?shù)建模
        關(guān)于協(xié)方差的U統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)法
        最新亚洲av日韩av二区一区| 白天躁晚上躁麻豆视频| 国产精品香蕉在线观看| 吃下面吃胸在线看无码| 日产国产精品亚洲高清| 中文字幕在线观看| 国产真人无码作爱视频免费| 亚洲色偷偷综合亚洲AVYP| 熟女高潮av一区二区| 高清午夜福利电影在线| 成人看片黄a免费看那个网址| 国产主播无套内射一区| 人妻中文字幕在线一二区| 天堂在线资源中文在线8| 少妇人妻偷人精品视蜜桃| 丰满熟妇人妻无码区| 大陆成人精品自拍视频在线观看| 中国无码人妻丰满熟妇啪啪软件| 激情欧美日韩一区二区| 精品丝袜国产在线播放| 亚洲精品在线视频一区二区| 国产成+人+综合+亚洲欧美丁香花| 亚洲一二三区在线观看| 日本一区二区三区的免费视频观看 | 国产激情一区二区三区在线| 人妻少妇精品无码专区动漫| 国产免费一级高清淫日本片| 亚洲一级天堂作爱av| 极品粉嫩嫩模大尺度无码视频| 精品亚洲欧美无人区乱码| 爆乳无码AV国内| 那有一级内射黄片可以免费看| 无人视频在线观看免费播放影院| 免费毛片性天堂| 久久久精品少妇—二区| 亚洲熟妇丰满多毛xxxx| 91精品国产综合成人| 日韩av综合色区人妻| 亚洲综合色无码| 欧性猛交ⅹxxx乱大交| 日韩熟女一区二区三区|