多回波环境中多机动目标跟踪的新算法*

目标的状态估计与数据关联是机动多目标跟踪中的关键问题.针对杂波环境中多机动目标的跟踪问题,本文首先引入一种自适应滤波算法,并与快速概率数据关联算法结合,提出一种适于实际应用的密集回波环境下机动多目标跟踪的新算法-快速自适应概率数据关联(FAPDA)算法,利用近似概率数据关联(PDA)算法的计算量达到优于联合概率数据关联(JPDA)算法的跟踪效果,并能快速检测到机动.通过与JPDA算法的仿真结果进行对比,表明了该算法的有效性和快速性.     

基于模拟退火粒子群算法在数据关联上的研究

在高密集多回波环境下,数据关联问题仍是多机动目标跟踪难点问题之一。为了提高跟踪的精度和可靠性,应用智能的优化算法将数据关联问题表达为一类函数求近似最优解的问题。模拟退火粒子群算法是对模拟退火算法和粒子群算法取长补短,相互结合的一种优化算法。仿真结果表明,模拟退火粒子群算法能有效的解决数据关联问题,并且明显的优于独立地使用模拟退火和粒子群算法。     

基于CKF的特征辅助数据关联多目标跟踪

针对密集杂波环境下的多目标近距跟踪问题,提出了一种基于容积卡尔曼滤波(CKF)和特征辅助数据关联的多目标跟踪算法(FADA-CKF).通过特征信息来对传统量测进行扩维,利用扩维后的量测对关联概率进行修正,将特征信息辅助技术融入到联合概率数据关联中,再利用容积卡尔曼滤波(CKF)处理非线性观测量,对目标状态进行估计.将FADA-CKF算法用于近距多目标跟踪场景中,仿真结果表明,改进算法在跟踪精度和误跟率方面要优于传统的JPDA跟踪算法.     

改进的粒子群算法在旅行商问题中的应用

针对基本粒子群优化算法(PSO)容易陷入局部最优的缺点,将模拟退火算法(SA)引入PSO,提出一种新的粒子群算法求解旅行商问题。该算法结合了PSO的快速寻优能力和SA的概率突跳特性,保证了群体的多样性,避免了种群的退化。通过与SA、基本遗传算法和基本蚁群算法进行对比实验,证明了该算法求解TSP的效果最好,且简单易实现、实用性较高。     

一种基于改进蚁群算法的多目标跟踪数据关联方法

针对目标跟踪数据关联问题给出一种基于改进蚁群算法的数据关联方法。首先,根据多目标数据关联问题的特点,将该问题转化为组合优化问题;其次,将精英策略和排序策略引入传统蚁群算法,得到改进的蚁群算法,利用蚁群算法解决组合优化问题的优势,将改进的蚁群算法应用于多目标跟踪数据关联中,建立数据关联模型并给出基于改进蚁群算法的数据关联方法;最后,通过仿真实验验证了所获的基于改进蚁群算法的多目标数据关联方法的有效性和优势。     

基于稀疏性理论与子问题耦合的多目标跟踪方法

针对多数目标跟踪方法在非受控环境中稳定性不高以及检测-跟踪模块分离的缺点,提出一种稀疏性检测器与网络数据关联技术相结合的多目标跟踪方法。离散化目标的移动空间,对于3D的每个可能位置,将目标投影到图像平面,形成码字并构建字典。扩展模型至多类别跟踪情况,并根据耦合公式分配给子问题和协调局部解以实现解的最优化。使用网络单纯形算法解决最小成本流数据关联问题。在BU-Marathon,PETS2009等公开数据集上的实验结果表明,与能处理遮挡的多目标跟踪方法相比,该方法具有较高的跟踪精度,误检率和漏检率更低。     

一种基于改进粒子滤波的多目标跟踪算法

针对复杂背景环境下的多目标跟踪问题,论述了主要的数据关联技术,将目标检测算法与粒子滤波相结合,利用颜色直方图作为观测模型,并利用全领域(GNN)算法进行数据关联.提出一种改进的基于粒子滤波的多目标跟踪算法,实现了视频场景中的多个目标跟踪.该算法对于目标在场景中的频繁出现和消失、相似外表、交叉运动和短暂遮挡等均有较好的处理效果.     

基于改进PDA的弱点状多目标交叉运动跟踪算法

采用独立跟踪区域的划分和公共量测点数据的去藕聚类技术,将原本只适用于单目标跟踪的概率数据关联（PDA）算法改造成能够在强杂波环境中跟踪多个点状目标交叉运动的情况。该算法比传统基于JPDA（联合数据关联）的多目标跟踪算法的计算量和复杂度都小。仿真试验表明,该跟踪算法具有高精度的跟踪性能。     

基于模拟退火算法的植被参数遥感反演

提出了基于模拟退火( SA, Simulated Annealing ) 算法的植被参数( 叶面积指数和叶绿素含量) 反演方案。该方案以冠层反射率模型( SAIL, Scat tering by Arbit rarily Inclined Leav es) 作为正向模型, 分别以Bo ltzman 模拟退火( BSA , Bolt zman Simulated Annealing) 、快速模拟退火( FSA,Fast Simulated Annealing ) 、极快速模拟再退火( VFSA, Very Fast Simulated Anneal ing ) 算法为优化方法, 并采用模型输出的光谱反射率和观测的光谱反射率的残差平方和作为目标函数。模拟反演结果表明: ①模拟退火算法能够跳出局部最优, 得到全局最优解; ②极快速模拟再退火算法在时间效率和反演精度上都优于Bo ltzman 模拟退火和快速模拟退火;③ 在给定的光谱数据没有误差的情况下, 利用模拟退火算法反演SAIL 模型, 能够得到高精度的叶面积指数和叶绿素含量。     

基于联合概率数据关联和粒子滤波的多目标跟踪算法

数据关联一直是多目标跟踪中的核心问题,是实现多目标有效跟踪的关键。介绍了多目标跟踪的基本原理以及联合概率数据关联的基本原理,并且将粒子滤波引入到联合概率数据关联模型中,提出了联合概率数据关联-粒子滤波算法来实现多目标跟踪。仿真结果表明,此算法可以很好的实现固定数目多目标跟踪。     

改进联合概率数据关联的视频多目标快速跟踪

针对监控范围较大、目标外观特征少的视频多目标数据关联及跟踪问题,本文仅利用目标运动特征,提出了一种基于联合概率数据关联（joint probabilistic data association,JPDA）的复杂情况下视频多目标快速跟踪方法．首先采用murty算法求JPDA的最优K个联合事件,大大降低了计算复杂度;然后根据JPDA的关联概率讨论目标的运动情况,分析在多目标新出现、遮挡、消失、分离（前景检测存在目标碎片）等复杂情况下当前帧量测与跟踪目标的数据关联问题,获取复杂运动的多目标跟踪轨迹．在多个监控视频上的实验结果表明,该方法能大大提高跟踪性能,实现复杂情况下的视频多目标快速跟踪．     

基于改进蚁群算法的多目标跟踪数据关联方法

针对多目标跟踪数据关联问题,提出一种快速实现多目标数据关联算法CACDA（Chaos Ant Colony Data Association）,利用蚁群算法的正反馈和并行搜索能力构建初始解并进行优化,引入自适应混沌机制,对信息素进行全局更新和混沌扰动,改善了蚁群算法在搜索后期出现停滞以及收敛于局部最优解的缺陷。实验结果表明,该算法不仅可以获得较高的关联准确率,也可以有效提高关联速度。     

一种红外多目标跟踪的快速算法

含有新目标跟踪起始的数据关联问题是多目标跟踪算法研究中的一个难点,同时红外目标又有其自身的独特之处。首先描述了红外搜索跟踪(IRST)系统进行多目标跟踪中的跟踪起始和跟踪终结问题;然后提出了采用可变跟踪门的方法,并将IRST系统接收到的目标红外辐射作为一个参考量。给出了多目标跟踪起始和数据关联的快速算法。最后给出了数值仿真试验结果,仿真表明了这种算法的快速性和有效性。     

在线多目标视频跟踪算法综述

视频多目标跟踪是计算机视觉领域重要的研究课题之一,不论是在军用还是民用都有广泛应用。目前对单目标的跟踪算法研究已经相当成熟,但对于多目标跟踪的研究还处于发展阶段。重点研究了多目标跟踪过程中的四个重要阶段：特征提取、检测器、数据关联、跟踪器。特征提取阶段详细介绍了目前主流的特征提取方法以及各个方法之间的优缺点;检测器阶段首先详细介绍了目标外观模型在具体应用场景中的跟踪效果,接着对基于检测跟踪的多目标跟踪算法和基于深度学习的多跟踪算法进行了分析;跟踪器阶段分别介绍了目标运动模型的建立和利用不同跟踪器混合的多目标跟踪算法;数据关联阶段分别介绍了基于能量最小化的多目标跟踪以及常用的数据关联算法。接着,介绍了目前主流的数据集以及评测方法;最后对多目标跟踪未来的发展进行了思考和展望。     

一种基于改进粒子滤波的多目标跟踪算法

针对复杂背景环境下的多目标跟踪问题,论述了主要的数据关联技术,将目标检测算法与粒子滤波相结合,利用颜色直方图作为观测模型,并利用全领域(GNN)算法进行数据关联,提出一种改进的基于粒子滤波的多目标跟踪算法,实现了视频场景中的多个目标跟踪.该算法对于目标在场景中的频繁出现和消失,相似外表,交叉运动和短暂遮挡等均有较好的处理效果.

     

一种机动目标的PMHT跟踪算法

在多目标跟踪中一些传统关联算法的计算负荷是和目标数目及量测个数呈指数型关系增长,概率多假设跟踪算法（PMHT）很好地解决了这一问题;通过将机动输入项建模为马尔可夫过程,提出了一种推广的PMHT算法（EPMHT）以解决机动多目标跟踪问题;仿真结果表明该算法是有效的.     

求解两物种小系统发育问题的模拟退火算法

针对复制-丢失比对问题模型,提出求解复制-丢失演化模型下两物种小系统发育问题(SPP)的模拟退火算法(SA2SP)。SA2SP引入比对算法用于构造问题初始解;引入标记算法用于构建问题解的目标函数,以得到问题解的进化代价;同时还引入3种智能邻域函数,利用基因序列的进化特性,指导性地产生邻域解。利用4种真实菌属的核糖体核糖核酸(rRNA)和转运核糖核酸(tRNA)基因数据对算法的性能进行测试,实验结果表明, SA2SP能够获得较伪布尔线性规划(PBLP)求解算法更小的进化代价,是求解复制-丢失演化模型下两物种小系统发育问题的一种有效方法。     

基于自适应时空码书的粒子滤波多目标跟踪

提出一种基于自适应时空码书检测模型的粒子滤波多目标跟踪算法。使用时空码书模型进行前景背景分割,检测出前景目标,在该模型上加入目标自适应过程。将自适应时空码书检测的结果作为粒子滤波跟踪算法的初始目标状态,通过关联算法和粒子滤波实现多目标跟踪。自适应时空码书模型能明显降低对前景目标的误检率,抑制噪声干扰。实验结果表明,该算法能够在有干扰的复杂背景下实现对运动多目标的快速捕获,并有效提高跟踪的可靠性和精度。     

红外搜索跟踪系统的数据关联算法研究

针对红外搜索跟踪系统(IRST)在单站情况下,对目标进行纯方位跟踪时存在的问题,提出一种数据关联算法.首先根据红外探测器的量测信息特点,从不同角度构造多组证据;然后采用证据组合规则对这些信息进行综合;最后通过极大化基本可信度赋值函数(BPAF)得到关联结果.这种基于D-S证据理论的数据关联算法,由于合理利用多源量测信息,有效地克服了传统方法处理数据不确定性时存在的问题.蒙特卡罗仿真结果表明,该算法具有较好的关联效果.     

基于模拟退火技术的QDPSO算法

提出了一种基于模拟退火技术的量子空间模型粒子群优化(QDPSO)改进算法，利用模拟退火算法(SA)的搜索能力克服QDPSO算法在寻优过程中早熟的缺点，通过标准测试函数进行性能测试，验证了算法的收敛性和快速性，并和标准PSO及QDPSO进行了比较。仿真结果表明，该算法具有更好的稳定性和收敛性，是一种良好的全局优化方法。