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Self-tuning Information Fusion Kalman Predictor Weighted by Diagonal Matrices and Its Convergence Analysis 被引量:14
1
作者 DENG Zi-Li LI Chun-Bo 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期156-163,共8页
为有未知噪音统计的 multisensor 系统,使用现代时间系列分析方法,基于革新建模的动人的一般水准(麻省)的联机鉴定,并且基于为关联功能的矩阵方程的解决方案,噪音变化的评估者被获得,并且在线性最小的变化下面由斜矩阵加权的最佳... 为有未知噪音统计的 multisensor 系统,使用现代时间系列分析方法,基于革新建模的动人的一般水准(麻省)的联机鉴定,并且基于为关联功能的矩阵方程的解决方案,噪音变化的评估者被获得,并且在线性最小的变化下面由斜矩阵加权的最佳的信息熔化标准,一个自我调节的信息熔化 Kalman 预言者被介绍,它认识到自我调节的 dec 基于动态错误系统,一个新集中分析方法为自我调节的 fuser 被介绍。在一条认识的集中的一个新概念被介绍,它是比有概率一的集中弱的。如果 MA 革新模型的参数评价是一致的,那么,自我调节的熔化 Kalman 预言者将在一条认识收敛到最佳的熔化 Kalman 预言者,这严格地被证明,或与概率一,以便它有 asymptotic optimality。它能减少计算负担,并且对实时应用合适。为追踪系统的一个目标的一个模拟例子显示出它的有效性。 展开更多
关键词 人工智能 信息融合 集中分析 控制理论
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Self-tuning measurement fusion white noise deconvolution estimator with correlated noises
2
作者 Xiaojun Sun Zili Deng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2010年第4期666-674,共9页
For the multisensor linear discrete time-invariant stochastic systems with correlated noises and unknown noise statistics,an on-line noise statistics estimator is presented by using the correlation method.Substituting... For the multisensor linear discrete time-invariant stochastic systems with correlated noises and unknown noise statistics,an on-line noise statistics estimator is presented by using the correlation method.Substituting it into the steady-state Riccati equation,the self-tuning Riccati equation is obtained.Using the Kalman filtering method,based on the self-tuning Riccati equation,a self-tuning weighted measurement fusion white noise deconvolution estimator is presented.By the dynamic error system analysis(DESA) method,it is proved that the self-tuning fusion white noise deconvolution estimator converges to the optimal fusion steadystate white noise deconvolution estimator in a realization,so that it has the asymptotic global optimality.A simulation example for Bernoulli-Gaussian input white noise shows its effectiveness. 展开更多
关键词 multisensor information fusion measurement fusion self-tuning fuser white noise deconvolution asymptotic global optimality kalman filtering convergence.
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一种基于时间Kalman估计器的红外小目标检测方法 被引量:7
3
作者 聂洪山 沈振康 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期22-24,共3页
目标在经过一个像素时,随着目标移动到该像素或离开该像素,该像素的灰度值会在出现一个冲击。据此提出了一种基于时间的 Kalman 单步估计器单像素处理算法,给出了 Kalman 估计器的递推方程。由前一时刻(前一帧)的估计结果和当前时刻的... 目标在经过一个像素时,随着目标移动到该像素或离开该像素,该像素的灰度值会在出现一个冲击。据此提出了一种基于时间的 Kalman 单步估计器单像素处理算法,给出了 Kalman 估计器的递推方程。由前一时刻(前一帧)的估计结果和当前时刻的输入图像各点的灰度值,可以得到下一时刻(下一帧)图像各个像素点的背景估计,整个图像去除背景后就得到一幅包含目标的噪声图像,进而可以完成目标检测。采用红外图像序列进行了实验,实验结果验证了理论分析的正确性。最后得出了一些结论。 展开更多
关键词 像素点 红外小目标 目标检测 红外图像序列 背景估计 灰度值 时刻 基于时间 噪声图像 算法
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不确定系统改进的鲁棒协方差交叉融合稳态Kalman预报器 被引量:5
4
作者 王雪梅 刘文强 邓自立 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1198-1206,共9页
针对带随机参数和噪声方差两者不确定性的线性离散多传感器系统,利用虚拟噪声补偿随机参数不确定性,原系统可转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman预报器及其误差方差最... 针对带随机参数和噪声方差两者不确定性的线性离散多传感器系统,利用虚拟噪声补偿随机参数不确定性,原系统可转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman预报器及其误差方差最小上界,并利用保守的局部预报误差互协方差,提出改进的鲁棒协方差交叉(Covariance intersection,CI)融合稳态Kalman预报器及其误差方差最小上界.克服了原始CI融合方法要求假设已知局部估值及它们的保守误差方差的缺点和融合误差方差上界具有较大保守性的缺点.证明了鲁棒局部和融合预报器的鲁棒性,并证明了改进的CI融合器鲁棒精度高于原始CI融合器鲁棒精度,且高于每个局部预报器的鲁棒精度.一个仿真例子验证了所提出结果的正确性和有效性. 展开更多
关键词 不确定系统 协方差交叉融合 极大极小鲁棒kalman预报器 虚拟噪声 Lyapunov方程方法
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基于Kalman的电-永磁混合磁悬浮系统过流检测 被引量:1
5
作者 陈慧星 郝阿明 程虎 《兵工自动化》 2007年第8期61-62,共2页
电-永磁混合悬浮系统中,因电感时滞效应及含噪声电流输入导致过流保护不及时或误判,故采用FPGA硬件检测平台设计了基于卡尔曼的电流预报器。其步骤包括确定输入值、预测下一时刻电流值、利用VHDL语言进行系统设计。仿真表明,该系统能准... 电-永磁混合悬浮系统中,因电感时滞效应及含噪声电流输入导致过流保护不及时或误判,故采用FPGA硬件检测平台设计了基于卡尔曼的电流预报器。其步骤包括确定输入值、预测下一时刻电流值、利用VHDL语言进行系统设计。仿真表明,该系统能准确预测电流值并较强抑制噪声信号,对双向电流斩波器的过流保护可靠有效。 展开更多
关键词 混合磁悬浮 kalman 预报器 FPGA
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随机奇异系统多传感器信息融合Kalman多步预报器 被引量:2
6
作者 马静 孙书利 《科学技术与工程》 2006年第6期669-674,685,共7页
应用Kalman滤波方法和奇异系统典范型分解,对单传感器随机奇异系统,给出了Kalman多步预报器新算法。对带多传感器随机奇异系统,基于线性最小方差标量加权融合算法,给出了具有两层融合结构的多传感器分布式最优信息融合Kalman 多步预报... 应用Kalman滤波方法和奇异系统典范型分解,对单传感器随机奇异系统,给出了Kalman多步预报器新算法。对带多传感器随机奇异系统,基于线性最小方差标量加权融合算法,给出了具有两层融合结构的多传感器分布式最优信息融合Kalman 多步预报器。同时给出了任两个传感器之间的预报误差协方差阵的计算公式。当各传感器子系统存在稳态Kalman滤波时,又给出了稳态信息融合Kalman多步预报器。稳态权重可在各子系统达到稳态时通过一次融合计算获得,避免了每时刻计算协方差阵和融合权重,便于实时应用。仿真例子验证了其有效性。 展开更多
关键词 随机奇异系统 信息融合 kalman预报器 典范分解
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多传感器分布式融合Kalman预报器 被引量:1
7
作者 邓自立 毛琳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1542-1545,共4页
应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型,在线性最小方差最优信息融合准则下,对于输入噪声与观测噪声相关且观测噪声相关的多传感器系统,分别提出了按矩阵加权、按标量加权和按对角阵加权的3种分布式融合稳态Kalman预报器。其中提... 应用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型,在线性最小方差最优信息融合准则下,对于输入噪声与观测噪声相关且观测噪声相关的多传感器系统,分别提出了按矩阵加权、按标量加权和按对角阵加权的3种分布式融合稳态Kalman预报器。其中提出了基于Lyapunov方程的局部预报估值误差方差阵和协方差阵计算公式。它们被用于计算最优加权,与单传感器情形相比,可提高估值器的精度。一个跟踪系统的仿真例子说明了其有效性,且说明了3种加权融合预报器的精度无显著差别。但标量加权融合预报器可显著减小计算负担,提供一种快速实时信息融合估计算法。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 线性最小方差融合准则 加权融合 LYAPUNOV方程 分布式融合kalman预报器
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两传感器信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器 被引量:3
8
作者 邓自立 高媛 《科学技术与工程》 2004年第5期337-340,共4页
应用Kalman滤波方法 ,基于Riccati方程 ,对于带相关噪声的系统 ,在线性最小方差融合准则下 ,提出了两传感器按矩阵加权信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器 ,给出了最优加权阵和最小融合预报误差方差阵的具体计算公式。同单传感器情形... 应用Kalman滤波方法 ,基于Riccati方程 ,对于带相关噪声的系统 ,在线性最小方差融合准则下 ,提出了两传感器按矩阵加权信息融合超前k步稳态最优Kalman预报器 ,给出了最优加权阵和最小融合预报误差方差阵的具体计算公式。同单传感器情形相比 ,可提高预报器的精度。 展开更多
关键词 两传感器信息融合 信息融合状态估计 超前K步最优融合kalman预报器 kalman滤波方法 矩阵加权
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Kalman滤波的局部渐近稳定性和渐近最优性 被引量:1
9
作者 邓自立 张焕水 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期593-603,共11页
本文用现代时间序列分析方法和非递推状态估计理论,对完全可观、非完全可控系统,提出了稳态Kalman预报器局部渐近稳定性和最优性概念,揭示了两者的关系,证明了这类系统的Kalman预报器总是局部渐近最优和渐近稳定的,提... 本文用现代时间序列分析方法和非递推状态估计理论,对完全可观、非完全可控系统,提出了稳态Kalman预报器局部渐近稳定性和最优性概念,揭示了两者的关系,证明了这类系统的Kalman预报器总是局部渐近最优和渐近稳定的,提出了构造最大局部渐近最优域的新方法,并给出了几何解释,推广和发展了经典Kalman滤波稳定性理论.一个算例及其仿真结果说明了所提出的结果的有效性. 展开更多
关键词 kalman滤波 稳定性 最优性 滤波理论
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具有未知系统偏差的自适应Kalman平滑器
10
作者 周露 闻新 +1 位作者 吴瑶华 黄文虎 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 1995年第3期219-224,共6页
提出一种有效的具有未知系统伯差的自适应Kalman平滑器.应用状态空间方法和ARMA新息模型,基于白噪声估值器和输出预报器,给出线性离散定常系统自适应最优状态和偏差联合Kalmau平滑器,最后给出仿真实例.
关键词 稳态最优kalman平滑 自适应kalman平滑 白噪声估值器 输出预报器 ARMA新息模型
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自校正解耦融合Kalman预报器及其收敛性
11
作者 周广兴 陶贵丽 +1 位作者 李明学 陈玉刚 《现代电子技术》 2012年第19期59-62,66,共5页
对于带有未知模型参数和噪声方差的多传感器系统,通过系统辨识方法,得到模型参数和噪声方差的信息融合估计,将其代入到最优分量按标量加权融合Kalman预报器中,得到自校正信息融合Kalman预报器,实现了状态分量的解耦。通过动态误差系统分... 对于带有未知模型参数和噪声方差的多传感器系统,通过系统辨识方法,得到模型参数和噪声方差的信息融合估计,将其代入到最优分量按标量加权融合Kalman预报器中,得到自校正信息融合Kalman预报器,实现了状态分量的解耦。通过动态误差系统分析(DESA)方法严格证明了提出的自校正Kalman预报器按一个实现收敛于最优融合Kalman预报器,因此它有渐近最优性。应用信号处理的仿真例子验证了其有效性。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 解耦融合 辨识 收敛性分析 自校正kalman预报器
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协方差交叉融合Kalman预报器
12
作者 张鹏 《现代电子技术》 2012年第17期107-109,共3页
对于带未知局部预报误差互协方差的两传感器跟踪系统,通过协方差交叉融合方法,得到了协方差交叉融合稳态Kalman预报器,并用协方差椭圆的方法给出了其精度关系的几何解释。用相关方法证明了协方差交叉融合稳态Kalman预报器的精度高于每... 对于带未知局部预报误差互协方差的两传感器跟踪系统,通过协方差交叉融合方法,得到了协方差交叉融合稳态Kalman预报器,并用协方差椭圆的方法给出了其精度关系的几何解释。用相关方法证明了协方差交叉融合稳态Kalman预报器的精度高于每个局部稳态最优Kalman预报器,低于按矩阵加权融合稳态最优Kalman预报器。用一个Monte-Carlo仿真例子说明了协方差交叉融合稳态Kalman预报器的精度接近于稳态最优融合Kalman预报器。 展开更多
关键词 信息融合kalman预报器 协方差交叉融合 未知互协方差 协方差椭圆 融合精度
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多传感器最优信息融合Kalman多步预报器及其应用 被引量:25
13
作者 孙书利 史雪岩 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期241-246,共6页
提出了一种新的标量加权线性最小方差意义下的多传感器最优信息融合算法。该算法考虑了局部估计误差之间的相关性,只需计算加权标量,避免了加权矩阵的计算,明显减小了计算负担,便于实时应用。基于该融合算法,对被多个传感器观测的离散... 提出了一种新的标量加权线性最小方差意义下的多传感器最优信息融合算法。该算法考虑了局部估计误差之间的相关性,只需计算加权标量,避免了加权矩阵的计算,明显减小了计算负担,便于实时应用。基于该融合算法,对被多个传感器观测的离散线性随机系统,给出了具有容错性的多传感器标量加权最优信息融合分布式Kalman多步预报器。它具有两层融合结构,其中第一融合层具有网状并行结构,用来获得每时刻每两个无故障传感器子系统之间的滤波误差互协方差阵;第二融合层用来确定最优标量加权系数,进而获得标量加权最优融合Kalman多步预报器。将其应用于雷达跟踪系统验证了其有效性。 展开更多
关键词 多传感器 标量加权 信息融合 容错 kalman多步预报器 雷达跟踪系统
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自校正信息融合Kalman预报器
14
作者 李春波 邓自立 《科学技术与工程》 2006年第5期513-518,共6页
对含未知噪声统计的多传感器系统,用现代时间序列分析方法,基于滑动平均(MA)新息模型的在线辨识和求解相关函数矩阵方程组,可在线估计噪声统计,进而在按矩阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了自校正信息融合Kalman预报器。证... 对含未知噪声统计的多传感器系统,用现代时间序列分析方法,基于滑动平均(MA)新息模型的在线辨识和求解相关函数矩阵方程组,可在线估计噪声统计,进而在按矩阵加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了自校正信息融合Kalman预报器。证明了它的收敛性,即它具有渐近最优性,且自校正融合Kal-man预报器比每个局部自校正Kalman预报器精度高。一个目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 矩阵加权融合 MA新息模型 系统辨识 噪声方差估计 自校正kalman预报器
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基于Kalman预测器的CT多特征加权目标跟踪算法
15
作者 任红格 刘伟民 +1 位作者 李福进 张春磊 《现代电子技术》 北大核心 2016年第12期91-95,共5页
针对CT的目标跟踪算法,在外界环境光照改变、目标姿态变化及目标发生遮挡时出现跟踪飘移或丢失目标等问题,提出一种基于Kalman预测器的CT多特征加权目标跟踪算法。首先根据跟踪目标特征的稀疏特性,利用随机采样在线更新获取特征的离散样... 针对CT的目标跟踪算法,在外界环境光照改变、目标姿态变化及目标发生遮挡时出现跟踪飘移或丢失目标等问题,提出一种基于Kalman预测器的CT多特征加权目标跟踪算法。首先根据跟踪目标特征的稀疏特性,利用随机采样在线更新获取特征的离散样本,引入Online-boosting的多特征加权权值,优化置信图估计,并利用Kalman预测器预测修正跟踪目标区域位置。对三组不同场景图像序列测试结果表明提出的算法能够快速准确地实现复杂环境下的运动目标跟踪任务,有效地增强了目标特征对纹理改变、光照变化和目标遮挡的稳健性,且继承了传统算法的实时性。 展开更多
关键词 目标跟踪 压缩跟踪 Online-boosting 卡尔曼预测器
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高超声速飞行器时间协同预测校正鲁棒制导 被引量:1
16
作者 魏昀鹏 都延丽 +1 位作者 王文凯 刘燕斌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期421-432,共12页
针对存在参数不确定性的多高超声速飞行器滑翔段协同制导问题,提出了一种时间协同的预测校正鲁棒制导方法。首先,基于剩余飞行时间的动态航向角误差走廊实现了横向协同制导,为调整飞行时间提供了有利条件;设计了随协同飞行任务进程变化... 针对存在参数不确定性的多高超声速飞行器滑翔段协同制导问题,提出了一种时间协同的预测校正鲁棒制导方法。首先,基于剩余飞行时间的动态航向角误差走廊实现了横向协同制导,为调整飞行时间提供了有利条件;设计了随协同飞行任务进程变化的权值函数,将剩余飞行时间引入纵向制导的预测校正过程中,确保协同飞行任务落点和协同时间的精度。其次,基于改进无迹卡尔曼滤波估计的方法对气动参数的不确定性进行估计,通过对剩余飞行时间与剩余能量的综合分析,修正了航向角误差走廊和标称迎角剖面,以提高协同制导系统的鲁棒性能。最后,分别在标称环境和参数不确定环境下开展了仿真实验,其结果证明了该协同制导方法的可行性和鲁棒性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 预测校正 时间协同制导 鲁棒制导 无迹卡尔曼滤波
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一种新的运动目标检测与跟踪算法 被引量:18
17
作者 潘锋 王宣银 +1 位作者 向桂山 梁冬泰 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期43-46,70,共5页
常用的运动目标检测算法无法解决在摄像机运动-目标运动情况下的运动目标检测,为此提出了背景匹配法。通过相关匹配算法使背景对齐,结合帧间差分技术有效地将运动目标提取出来;然后利用卡尔曼预测器对运动目标在图像中的位置进行预测,... 常用的运动目标检测算法无法解决在摄像机运动-目标运动情况下的运动目标检测,为此提出了背景匹配法。通过相关匹配算法使背景对齐,结合帧间差分技术有效地将运动目标提取出来;然后利用卡尔曼预测器对运动目标在图像中的位置进行预测,结合增量式带死区的PID控制算法,控制摄像机对准目标。实验结果表明,匹配块的选择加快了处理速度和提高了算法的稳定性,卡尔曼预测器使得跟踪更为平稳可靠。本方法具有简单、通用、抗噪等特点。 展开更多
关键词 目标检测 目标跟踪 背景匹配 卡尔曼预测器 PID控制
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基于距离和信息的单目标精确跟踪 被引量:10
18
作者 王国涛 王东进 陈卫东 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期167-171,共5页
对仅有“距离和”测量信息的多传感器系统提出了一种对量测方程预处理的快速卡尔曼跟踪算法.该卡尔曼跟踪算法通过对量测方程预处理得到目标位置与“距离和”测量量成线性关系的观测方程;状态变量只选目标的空间坐标,而速度矢量仅作为... 对仅有“距离和”测量信息的多传感器系统提出了一种对量测方程预处理的快速卡尔曼跟踪算法.该卡尔曼跟踪算法通过对量测方程预处理得到目标位置与“距离和”测量量成线性关系的观测方程;状态变量只选目标的空间坐标,而速度矢量仅作为确定性输入量加入状态方程,速度矢量通过引入速度“伪测量值”滤波得到.并同以前的跟踪算法仿真比较表明,该方法计算量小,收敛速度快,精度高,具有一定的实用价值. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 目标跟踪 量测方程预处理
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一种新的角加速度估计方法及其应用 被引量:17
19
作者 何玉庆 韩建达 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期6-12,共7页
首先提出了一种新的基于卡尔曼滤波及牛顿预测的角加速度估计方法,在已知电机驱动系统位置信息的情况下,利用卡尔曼滤波实时估计系统的角加速度;同时采用牛顿预测方法解决估计算法的滞后问题,进一步提高了估计加速度的响应频带.以此为... 首先提出了一种新的基于卡尔曼滤波及牛顿预测的角加速度估计方法,在已知电机驱动系统位置信息的情况下,利用卡尔曼滤波实时估计系统的角加速度;同时采用牛顿预测方法解决估计算法的滞后问题,进一步提高了估计加速度的响应频带.以此为基础,本文进一步分析了利用估计加速度进行反馈控制以增强系统对外扰动的鲁棒性问题,提出了加速度反馈控制策略的设计准则并分析了稳定性.在一个直接驱动机器人关节上针对上述加速度估计及控制方法进行了实验研究:将估计加速度的实验结果与实测加速度(利用加速度计)的实验结果进行了比较分析,从而定量地揭示出估计加速度及其反馈控制在实际系统中的可行性及有效性. 展开更多
关键词 加速度控制 加速度估计 卡尔曼滤波 牛顿预测
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高速公路车道线检测与跟踪算法研究 被引量:12
20
作者 田炳香 郑榜贵 吴晴 《现代电子技术》 2008年第9期180-183,共4页
为提高高速公路上车道线识别的快速性和鲁棒性,提出了一种有效的车道线检测与跟踪方法。采用霍夫变换进行车道线检测,具有较强的抗干扰能力,能够准确地识别车道线。车道线跟踪利用Kalman预测参数建立感兴趣区域,然后用扫描线法搜索车道... 为提高高速公路上车道线识别的快速性和鲁棒性,提出了一种有效的车道线检测与跟踪方法。采用霍夫变换进行车道线检测,具有较强的抗干扰能力,能够准确地识别车道线。车道线跟踪利用Kalman预测参数建立感兴趣区域,然后用扫描线法搜索车道线边界点,在车道线间断区域利用Kalman预测器定位车道线边界。由于搜索限制在预测范围内,提高了搜索精度,减少了搜索范围,保证了实时性能,且对虚线车道线识别特别有效。仿真实验结果表明,对于不同的天气状况和车道线种类,该算法均有较好的识别效果。 展开更多
关键词 车道线检测与跟踪 HOUGH变换 kalman预测器 感兴趣区域
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