• 제목/요약/키워드: Target Tracking Filter

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Exponential Stability of th PDAF with a Modified Riccati Equation a Cluttered Environment

  • Kim, Young-Shik;Hong, Keum-Shik
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.235-243
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    • 2000
  • The probabilistic data association filter(PDAF) is known to provide better tracking performance than the standard Kalman filter(KF) in a cluttered environment. In this paper, the stability of the PDAF of Fortmann et al[7], in the presence of uncertainties with regard to the origin of measurement, is investigated. The modified Riccati equation derived by approximating two random terms with their expectations is used to prove the stability of the PDAF. A new Lyapunov function based approach, which is different from the quantitative evaluation of Li and Bar-Shalom[7], is pursued. With the assumption that the system and observation noises are bounded, specific tracking error bounds are established.

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퍼지 논리를 이용한 차랑 추적 (Vehicle Tracking Using Fuzzy Logic)

  • 정태진;김인택
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.154-157
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    • 2000
  • 본 논문에서는 퍼지 논리를 이용한 차량 추적 시스템의 설계에 관한 방법을 제안한다. $\alpha$-$\beta$ 필터는 고정된 $\alpha$-$\beta$에 따라 표적의 미래 위치를 예측하는데 우리는 if-then 퍼지논리를 사용하여 각 위치마다 $\alpha$,$\beta$를 바꿔줌으로써 추적을 효율적으로 하였다. 카메라 영상에 의해 들어온 차량 데이터를 표준 $\alpha$-$\beta$필터, 퍼지 논리를 이용한 $\alpha$-$\beta$필터, 칼만 필터로 추적하여 각각 비교 분석한다.

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밀리미터파 대역 차량용 레이더를 위한 순서통계 기법을 이용한 다중표적의 데이터 연관 필터 (Multi-target Data Association Filter Based on Order Statistics for Millimeter-wave Automotive Radar)

  • 이문식;김용훈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권5호
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    • pp.94-104
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    • 2000
  • 차량 충돌 경보용 레이더 시스템의 개발에 있어 표적 추적의 정확도와 신뢰도는 매우 중요한 요소이다. 여러 표적을 동시에 추적할 때 중요한 것은 표적과 측정치와의 데이터 연관(data association) 이며, 부적절한 측정치가 어느 표적과 연관되면 그 표적은 트랙을 벗어나 추적능력을 잃어버릴 수 있고 심지어 다른 표적의 추적에도 영향을 줄 수 있다 지금까지 발표된 대부분의 데이터 연관 필터들은 근접하여 이동하는 표적들의 경우 이와 같은 문제점을 보여왔다 따라서, 현재 개발되고 있는 많은 알고리즘들은 이러한 데이터 연 관 문제의 해결에 초점을 맞추고 있다 본 논문에서는 순서통계(order statistics)를 이용한 새로운 다중 표적의 데이터 연관 방법에 대하여 서술하고자 한다 OSPDA와 OSJPDA로 불리는 제안된 방법은 각각 PDA 필터 또는 JPDA 필터에서 계산된 연관 확률을 이용하며 이 연관 확률을 결정 논리(dicision logic)에 의한 가중치로 함수화 하여 표적과 측정치 사이에 최적 혹은 최적 근처의(near optimal) 데이터 연관이 가능하도록 한 것이다 시뮬레이션 결과를 통해, 제안한 방법은 기존의 NN 필터, PDA 필터, 그리고 JPDA 필터의 성능과 비교 분석되었으며, 그 결과 제안한 OSPDA, OSJPDA 필터는 PDA, JPDA 필터보다 추적 정확도에 대해 각각 약 18%, 19% 이상으로 성능이 향상됨을 확인하였다 제안한 방법은 CAN을 통해 차량 엔진 등의 ECU와 통신하도록 개발된 DSP 보드를 이용하여 구현되었다

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무향변환을 이용한 비선형 필터에 대한 연구 (Study on Nonlinear Filter Using Unscented Transformation Update)

  • 윤장호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • The optimal estimation of a general continuous-discrete system can be achieved through the solution of the Fokker-Planck equation and the Bayesian update. Due the high nonlinearity of the equation of motion of the system and the measurement model, it is necessary to linearize the both equation. To avoid linearization, the filter based on Fokker-Planck equation is designed. with the unscented transformation update mechanism, in which the associated Fokker-Planck equation was solved efficiently and accurately via discrete quadrature and the measurement update was done through the unscented transformation update mechanism. This filter based on the Direct Quadrature Moment of Method(DQMOM) and the unscented transformation update is applied to the bearing only target tracking problem. The proposed filter can still provide more accurate estimation of the state than those of the extended Kalman filter especially when measurements are sparse. Simulation results indicate that the advantages of the proposed filter based on the DQMOM and the unscented transformation update make it a promising alternative to the extended Kalman filter.

TS 퍼지 모델 동정을 이용한 표적 추적 시스템 설계 (The Design of Target Tracking System Using the Identification of TS Fuzzy Model)

  • 이범직;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1958-1960
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    • 2001
  • In this paper, we propose the design methodology of target tracking system using the identification of TS fuzzy model based on genetic algorithm(GA) and RLS algorithm. In general, the objective of target tracking is to estimate the future trajectory of the target based on the past position of the target obtained from the sensor. In the conventional and mathematical nonlinear filtering method such as extended Kalman filter(EKF), the performance of the system may be deteriorated in highly nonlinear situation. In this paper, to resolve these problems of nonlinear filtering technique, the error of EKF by nonlinearity is compensated by identifying TS fuzzy model. In the proposed method, after composing training datum from the parameters of EKF, by identifying the premise and consequent parameters and the rule numbers of TS fuzzy model using GA, and by tuning finely the consequent parameters of TS fuzzy model using recursive least square(RLS) algorithm, the error of EKF is compensated. Finally, the proposed method is applied to three dimensional tracking problem, and the simulation results shows that the tracking performance is improved by the proposed method.

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스케일에 강건한 물체 추적 기법 (Robust Object Tracking for Scale Changes)

  • 천기홍;강행봉
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.194-203
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    • 2008
  • CCTV와 같은 기존의 영상 감시 시스템들은 상황을 통제하는 오퍼레이터에 많이 의존했었다. 하지만, 최근 제품화 되고 있는 시스템들은 오퍼레이터에 의존하지 않고 시스템 안에서 자동으로 문제를 해결할 수 있도록 지능화 되고 있다. 하지만, 시스템에서 자동으로 상황을 처리하기에 많은 문제가 존재한다. Occlusion, 타겟의 Scale, Affine 변화가 대표적인 문제인데, 본 논문에서는 타겟의 크기변 화로 인해 발생하는 정보 손상 문제를 다룬다. 이 문제는 타겟의 크기가 다양하게 변화함으로써 정확한 정보를 얻지 못하고, 배경 정보를 흡수함으로써 추적 알고리즘의 성능을 크게 저하시키는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 물체의 크기가 변화함으로써 타겟 정보를 손상시키는 문제를 최소화하기 위한 방법을 제안한다. 이 문제를 해결하기 위해 Multi-Stage Sampling을 이용한 Particle Filter를 기반으로 물체 추적 알고리즘에 적합하도록 개량된 MSER을 이용하였다. 이를 통해 타겟 물체의 크기가 다양하게 변화해도 정확한 크기를 추정함으로써 이 문제를 해결할 수 있다.

Tracking Filter Design for a Maneuvering target Using Jump Processes

  • Lim, Sang-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제3권3호
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    • pp.373-384
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    • 1998
  • This paper presents a maneuvering target model with the maneuver dynamics modeled as a jump process of Poisson-type. The jump process represents the deterministic maneuver(or pilot commands) and is described by a stochastic differential equation driven by a Poisson process taking values a set of discrete states. Employing the new maneuver model along with the noisy observations described by linear difference equations, the author has developed a new linear, recursive, unbiased minimum variance filter, which is structurally simple, computationally efficient, and hence real-time implementable. Futhermore, the proposed filter does not involve a computationally burdensome technique to compute the filter gains and corresponding covariance matrices and still be able to track effectively a fast maneuvering target. The performance of the proposed filter is assessed through the numerical results generated from the Monte-Carlo simulation.

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Bayes Risk를 이용한 False Alarm이 존재하는 환경에서의 단일 표적-다중센서 추적 알고리즘 (On using Bayes Risk for Data Association to Improve Single-Target Multi-Sensor Tracking in Clutter)

  • 김경택;최대범;안병하;고한석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.159-162
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    • 2001
  • In this Paper, a new multi-sensor single-target tracking method in cluttered environment is proposed. Unlike the established methods such as probabilistic data association filter (PDAF), the proposed method intends to reflect the information in detection phase into parameters in tracking so as to reduce uncertainty due to clutter. This is achieved by first modifying the Bayes risk in Bayesian detection criterion to incorporate the likelihood of measurements from multiple sensors. The final estimate is then computed by taking a linear combination of the likelihood and the estimate of measurements. We develop the procedure and discuss the results from representative simulations.

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칼만 필터를 이용한 다중 차량 추적 알고리즘 (Multiple Vehicle Tracking Algorithm Using Kalman Filter)

  • 김형태;설성욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.955-958
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    • 1998
  • This paper describes the algorithm which extracts moving vehicles from sequential images and tracks those vehicles using Kalman filter. This work is composed of a motion segmentation stage which extracts moving objects from sequential images and gets features of objects, and a motion estimation stage which estimates the position and the motion of moving objects using Kalman filter. In the motion estimation stage, applying to affine motion model we divided the Kalman filter into position filter and velocity filter to employ linear Kalman filter. Multi-target tracking requires a data association component that decides which measurement to use for updating the state of which object. We use pattern recognition method to solve this problem.

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NN 필터 추적을 위한 최적 신호 강도 및 검출 문턱값 선택 (Selection of Signal Strength and Detection Threshold for Optimal Tracking with Nearest Neighbor Filter)

  • 정영헌;권일환;홍순목
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 이 논문에서는 NN 필터를 이용한 표적추적을 위한 최적의 신호 강도 및 표적 검출 문턱값을 구하였다. 이를 위하여 먼저 HYCA 방식을 이용하여 NN 필터의 추적성능을 예측할 수 있도록 하고, 이것에 기초하여 예측된 추적성능과 신호 강도 및 표적 검출 문턱값 사이의 관계를 나타내었다. 그리고 이러한 관계를 이용하여 다음과 같은 다양한 비용에 대한 최적 파라미터를 얻었다: (1)위치 추정 오차 분산 합을 최소화하는 최적의 표적 검출 문턱값 순열(sequence); (2)유효 게이트 면적 합을 최소화하는 최적의 표적 검출 문턱값 순열; (3)표적 신호 강도 합을 최소화하는 최적 표적 신호 강도 및 표적 검출 문턱값 순열.

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