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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第12期41卷 81-84页

作者：陈世明袁军锋陈小玲方华京华东交通大学电气与电子工程学院江西南昌330013 华中科技大学自动化学院湖北武汉430074

针对粒子滤波粒子退化和样本贫乏的缺点,将类电磁机制优化思想引入粒子滤波重采样,提出了一种基于类电磁机制优化的粒子滤波算法.该算法模拟电磁场中带电粒子之间的吸引排斥机制,把采样粒子看成带一定电荷量的粒子,通过类电磁吸引力驱... 详细信息

针对粒子滤波粒子退化和样本贫乏的缺点,将类电磁机制优化思想引入粒子滤波重采样,提出了一种基于类电磁机制优化的粒子滤波算法.该算法模拟电磁场中带电粒子之间的吸引排斥机制,把采样粒子看成带一定电荷量的粒子,通过类电磁吸引力驱动粒子集朝高似然区域移动,使之较快分布在真实值附近,解决了粒子退化问题.同时通过类电磁排斥力驱使粒子在移动过程中保持一定距离,从而保证了多样性.仿真结果表明了该算法的有效性,并且具有较高的估计精度和鲁棒性.

关键词：粒子滤波类电磁机制吸引排斥力重采样采样粒子

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基于核密度的动态初始化重置粒子滤波

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计算机应用 2012年第1期32卷 295-298页

作者：白剑锋南建国邬蒙查翔空军工程大学工程学院西安710038

针对粒子滤波过程中,长时间的重采样造成的粒子多样性枯竭,由此导致目标跟踪中出现的精度下降及跟踪轨迹大幅振荡的现象,通过对采样粒子分布规律的研究,根据粒子枯竭的程度设置重置门限,在滤波过程中实时地检测粒子枯竭参数,当粒子的枯... 详细信息

针对粒子滤波过程中,长时间的重采样造成的粒子多样性枯竭,由此导致目标跟踪中出现的精度下降及跟踪轨迹大幅振荡的现象,通过对采样粒子分布规律的研究,根据粒子枯竭的程度设置重置门限,在滤波过程中实时地检测粒子枯竭参数,当粒子的枯竭超过设置门限时,采用重置初始化粒子的方法来缓解采样粒子的枯竭趋势,有效地增加了长时间大量重采样后粒子的多样性,避免了粒子所含信息过多的丢失,显著地提高了粒子滤波的精度,在二维目标跟踪模型中应用所提算法并进行仿真实验,仿真结果证明了算法的可行有效。

关键词：核密度粒子滤波采样粒子机动目标跟踪重采样

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基于多伯努利视频多目标检测跟踪算法研究

基于多伯努利视频多目标检测跟踪算法研究

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作者：程小雪江南大学

学位级别：硕士

视频多目标跟踪是目标跟踪领域的一个重要分支,作为经典的计算机视觉问题,多目标跟踪在智能视频监控、智能交通管制及无人驾驶等领域有着广泛的应用。复杂环境下视频多目标跟踪应用中,除了光照变化、目标形变和目标遮挡等问题,目标数目... 详细信息

视频多目标跟踪是目标跟踪领域的一个重要分支,作为经典的计算机视觉问题,多目标跟踪在智能视频监控、智能交通管制及无人驾驶等领域有着广泛的应用。复杂环境下视频多目标跟踪应用中,除了光照变化、目标形变和目标遮挡等问题,目标数目未知、新生目标不确定、图像模糊及杂波干扰等复杂问题,也一直是多目标跟踪领域中研究的难点。本文主要围绕多伯努利滤波在视频多目标跟踪中的应用,结合目标检测展开深入研究,取得如下研究成果。1.针对多伯努利滤波方法在多目标跟踪中,难以检测新生目标,且当目标出现互相遮挡等干扰时,跟踪精度下降,甚至出现目标漏跟,以及当漏跟目标被重新跟踪后,与之前运动轨迹难以关联等问题,本文在多伯努利滤波框架下,结合YOLOv3检测结果,并采用卷积特征对目标进行描述,计算相邻帧目标的相似度矩阵,设计新生目标识别和漏跟目标的重识别策略,以实现对目标新生的判别和漏跟目标的连续估计;此外,在模板更新时,融合高置信度检测,提出遮挡目标处理机制,有效提高目标跟踪精度。最后,采用标准数据集中具有挑战性的视频序列进行算法测试,验证了提出算法的有效性。2.针对目标检测器在实际应用中,受目标遮挡、背景复杂、目标视频模糊等问题影响时,部分检测框的缺失和检测框的不准确导致跟踪精度下降,出现大量的轨迹碎片和标签跳变的情况。本文在检测框交并比(Intersection Over Union,IOU)关联的目标跟踪框架下,融合可视化的多伯努利跟踪方法,在目标轨迹未寻找到匹配的高质量检测框时,采用多伯努利滤波方式对目标继续跟踪,解决因为检测框缺失而导致的轨迹碎片问题。同时,根据IOU阈值判断和相似性比较,关联目标轨迹与目标再次被检测到的高质量检测框,防止目标发生标签跳变。实验结果表明,提出算法能有效减少轨迹碎片和标签跳变,提高多目标跟踪精度。3.针对多伯努利滤波进行视频目标跟踪时,利用采样粒子近似后验概率密度分布,粒子数目过少,难以包含真实目标;粒子数目过大,将会增加计算压力。本文在多伯努利滤波框架下,引入相关滤波器作为弱滤波器来采样粒子。首先提取泛化能力较强的VGG19网络卷积特征训练多个相关滤波器,利用训练好的相关滤波器,得到多个目标状态估计,最后对得到的目标状态集进行扩充作为采样的粒子集。提出的双滤波器目标跟踪算法,采用弱滤波器采样能有效包含目标真实状态,从而提高多伯努利滤波的跟踪精度。

关键词：多伯努利滤波检测跟踪卷积特征采样粒子

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