基于多传感器信息融合的多目标跟踪与仿真研究

针对战场目标跟踪中雷达获得的目标角度精度低的问题,引入了高精度的红外方位探测信息进行关联,用以修正融合航迹点的方位角;建立了基于坐标变换和自适应α-β滤波的数据关联快速算法模型;进行了模拟战场实际目标的仿真试验。仿真结果显示：雷达与红外数据关联融合后,目标方位角和俯仰角的最大误差分别为6 mrad和5 mrad。表明该算法充分利用了红外与雷达的互补性,能很好地跟踪目标,达到了降低目标航迹的方位角和俯仰角跟踪误差的目的,使航迹状态估计更加精确。     

基于成像声呐的水下多目标跟踪研究

针对水下多目标跟踪问题,提出基于成像声呐的高效目标跟踪算法. 基于声呐的成像特点,针对声学图像中的每个像素点,建立基于信号强度的回波信号模型,提取图像中的个体目标. 采用基于序贯蒙特卡罗的概率密度假设(SMCPHD)滤波对各目标状态进行滤波,结合Auction航迹识别算法将滤波后的目标状态与已确定的航迹进行关联,实现多目标跟踪. 通过算法的仿真分析发现,该方法相对于基于数据关联型的多目标跟踪算法如联合概率数据关联(JPDA)算法、多假设跟踪(MHT)算法,大大提高了计算效率. 对采集的现场数据进行目标提取与跟踪,获得目标的跟踪轨迹.     

一种航迹关联的非参数检验方法

航迹关联是多站雷达数据融合中的一个重要问题．在多站雷达数据融合过程中，融合中心接收到不在同一地点的多部雷达的测量，面临的一个关键问题是如何判断这些测量是否源于同一目标．在对目标跟踪的基础上，提出了一种基于非参数检验理论的航迹关联方法．通过实际数据仿真，结果表明该方法是有效的，且易于实现。     

数据关联算法的研究

在现代目标跟踪系统中,数据关联是一个重要组成部分.由于测量来源的不确定性,密集环境中的目标跟踪比较困难.概率数据关联算法和联合概率数据关联算法能很好地处理目标跟踪并在很多领域得到了广泛的应用.但是一旦出现某种干扰或是故障,通过概率数据关联算法得到的滤波值也会偏离真实值很多,造成滤波发散,严重影响性能.针对这一不足,基于概率数据关联算法中的组合新息,提出了修正概率数据关联算法.最后用一些实例来评价该跟踪算法的跟踪性能,仿真结果表明了修正概率数据关联算法和修正联合概率数据关联算法的有效性.     

基于均值漂移的穿墙雷达多目标跟踪

针对穿墙成像雷达中多人体目标跟踪的问题,提出了一种基于均值漂移的多目标图像域跟踪方法。首先,通过基于双轴投影的变尺度模板创建方法进行航迹起始;其次该文利用均值漂移算法进行航迹更新,并对不同幅度像素点的加权处理使得迭代过程能收敛于目标图像中心;最后,结合M/N准则,实现了对航迹的管理。通过对多组实测数据的处理可以看出,该算法具有稳健的跟踪性能。     

航迹关联指派算法研究

为了解决多目标航迹关联问题,将假设检验方法和线性指派算法综合起来形成了检验优先和指派优先两类方法．针对3种典型算法在雷达探测能力受限或者目标密集场景下容易出现错误关联的问题,提出了一种改进的检验优先算法．该算法通过惩罚性地增加虚拟目标的关联代价来改善关联性能．设计最简单的二目标场景和多目标场景对该算法进行了仿真．仿真结果表明,该算法在目标密集和雷达检测概率下降时仍然能够保持较高的关联性能．     

基于小波变换和灰色关联度的航迹关联算法

超视距雷达和红外预警卫星能对弹道导弹助推段进行探测跟踪,因此两者的情报可以相互关联印证,从而提高情报质量。针对超视距雷达和红外预警卫星的航迹关联问题,提出了一种基于小波变换的灰色关联度的航迹关联方法。该算法将超视距雷达和红外预警卫星的方位角信息序列通过小波变换进行去噪,得到方位角航迹的整体走势,然后对走势相同的方位角航迹建立灰色关联矩阵,并根据该矩阵按照一定的规则进行航迹相关判定。仿真结果表明,相对灰色关联度的关联算法,该算法的正确关联率提高了约8%。     

基于联合概率数据关联的车用多传感器目标跟踪融合算法

针对智能车辆前向多传感器多目标跟踪融合问题,提出一种基于改进的联合概率数据关联的车用多传感器跟踪融合算法。首先,根据车辆坐标系和各传感器坐标系的相对运动关系,对多传感器数据进行坐标变换,之后采用基于改进的联合概率数据关联的单传感器多目标跟踪算法、基于相关序贯关联法的多传感器关联算法和凸组合融合算法实现了对目标的稳定跟踪与准确融合。最终,通过装备毫米波雷达和摄像头的实验车在实际交通环境下进行实车试验,试验结果表明:目标被稳定跟踪且融合结果具有良好的精度,验证了算法的可行性和有效性。     

基于类云模型聚类的多目标数据关联算法

针对多目标跟踪中的数据关联问题,提出一种基于类云模型c-均值聚类的数据关联算法.该算法采用类云模型c-均值聚类算法对目标有效回波进行聚类,将聚类中心作为目标最终观测值,运用最近邻法对聚类中心与航迹进行关联,用Kalman滤波器进行状态估计.实验结果表明,本算法与联合概率数据互联算法相比,跟踪精度高,计算量小,更适应于工程应用.     

舰载指控系统航迹相关算法研究

基于随机神经网络的多目标数据关联成果的基础上，提出一种新的适合实际应用的多目标跟踪的综合方法。该方法放弃了联合概率关联方法的加权平均更新航迹的特点，利用计算出来的互联概率在航迹更新时作一对一的互联决策，解决了跟踪多目标时相邻目标时相邻目标的航迹趋于合并的问题，同时给出了航迹起始的通用方法，并通过仿真研究说明改进算法的有效性和可行性。     

基于多相似度的条件密度手势识别跟踪算法

基于视觉的人手跟踪在智能人机交互中吸引越来越多的注意。该文提出一种基于粒子滤波的多相似度计算的条件密度跟踪算法。该算法主要对于非刚体运动的运动目标的输入、输出状态矩阵维数进行了降维。通过对每一粒子中的位置参数分别进行相似度验证从而显著地减少了状态矩阵的维数如旋转角度、倾斜程度等。实验数据表明,此算法能有效地对人手进行跟踪。     

一种二维元胞自动机图像并行加密算法

本文给出一种在二维离散小波分解(DWT)基础上,应用二维元胞自动机并行对数字图像进行加密算法。该并行算法使用小波变换将加密的数据集中到图像数据的低频系数上,大大地减少了需要加密和解密的运算量。同时,算法自动根据CPU的核数进行并行任务的分配,能充分利用二维元胞自动机良好的并行特性,进行快速加密。仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该算法具有高效、密钥空间大的特点,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。     

基于EPF滤波的三维单站无源定位算法

利用方位角及其变化率信息,提出了基于EPF滤波对固定辐射源的三维单站无源定位算法。该方法通过运动几何学原理,得出目标辐射源的位置,并采用EPF滤波算法加以处理,对粗略定位结果进行修正和平滑,逐步估计出目标的位置,来实现对辐射源目标的快速高精度无源定位。EPF滤波是将EKF算法作为重要性函数的一种粒子滤波方法。仿真结果表明,基于EPF滤波的单站无源定位算法与传统的EKF滤波算法相比,收敛更快、更稳定,滤波效果更好,定位精度更高。     

一种改进的视频运动目标检测算法

该文提出了一种改进的视频运动目标检测算法。该算法采用动态选取模型数的混合高斯的方法建立背景模型并实时更新,与当前帧比较进而提取出视频运动目标,通过扩展的区域生长法对运动目标进行定位。在背景差图像经过阈值化及形态学膨胀、腐蚀的基础上,定义扩展区域的大小,并设定区域内前景点个数的阈值,进行连通区域合并和前景区域定位。采用不同的视频测试序列,从检测效果及耗时上研究了改进的视频运动目标检测算法的性能。实验结果表明,该算法具有良好的检测效果和实时性能。     

一种多传感器数据融合仿真平台的设计

该文为了适应多传感器数据融合技术的发展,提出了多传感器数据融合仿真平台的系统构建思想,采用结构化分析的软件设计方法,开发了一个通用的,易扩展的数据融合仿真平台。该文主要内容包括:STAGE平台与Visual C++6.0的混合编程,目标航迹的绘制;UDP/IP协议的网络数据通信;融合算法框架的软件设计等等。通过在系统运行的一个算法实例,证明了该仿真平台的有效性和实用性。     

基于匈牙利求解的被动传感器数据关联算法

在多传感器多目标跟踪领域中,数据关联是按一定规则连接具有共同目标的决策过程。通过整数规划将数据关联问题转化为多维分配问题。该文利用改进的拉格朗日松弛算法把多维分配问题降为一系列二维分配问题;引入匈牙利算法求解二维分配问题的最优解以获得最佳关联结果。仿真结果证明该文算法计算量小,关联正确率高。     

基于被动声纳探测网络的空间配准算法

该文针对被动声纳组网后,其探测范围和探测精度都比单个声纳系统有较大改善,但探测网络中常常存在系统和随机误差,如若不进行处理,则会严重影响组网的探测性能。该文在忽略模型线性化误差的情况下,通过一阶Taylor展开,将观测方程线性化,得到系统误差估计的数学模型,从而利用广义最小二乘算法求出系统误差。之后再对原始测量数据进行误差补偿,修正被动声纳的固有偏差,提高被动声纳探测网络的定位精度。     

基于角点分层匹配的织物图像拼接

针对一些织物图像,该文提出了一种新的基于角点分层匹配的图像拼接方法。该算法首先采用harris角点检测,然后用归一化互相关法进行初步的匹配,再运用稳健的RANSAC算法进行精匹配,最后对相关性最高的4对点求单应性矩阵,从而实现对图像的拼接。整个算法自动完成,采用二次匹配,鲁棒性强。实验结果表明,该方法能准确找到图像间的重叠位置,且融合效果比较理想。     

一种自动确定类个数的谱聚类算法

自动确定聚类数和海量数据的处理是谱聚类的关键问题。该文提出了一种能自动确定类个数的谱聚类算法,该算法通过数据亲合矩阵的谱分解得到一系列特征值,再利用特征值差值分析来自动确定类个数。并通过对复杂分布数据和UCI数据库中的数据集进行实验,结果表明该算法不仅能找到合适的类个数,并且有较好的分类准确性。     

一种三维工程图可逆水印算法

以Solidworks三维工程图为载体,提出了一种基于差值扩大法的可逆水印算法。针对Solidworks三维工程图顶点个数少、信息冗余量小、精度要求高的特点,通过将顶点数据进行扩展及增加顶点坐标的方法来提高水印嵌入量,水印及对应标志位分别隐藏在扩展后数据的前半部分和后半部分。理论分析和实验结果表明该算法很好地解决了水印鲁棒性和不可见性之间的矛盾。