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融合相机和激光雷达的小天体运动状态估计方法 被引量:2
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作者 陈友 郭金融 +2 位作者 刘延杰 邵巍 黄翔宇 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期63-70,共8页
针对单一视觉传感器难以实现小天体运动状态估计的问题,提出了一种融合相机和激光雷达的小天体运动状态估计方法。首先,建立融合相机和激光雷达测量模型,通过跟踪带有深度信息的图像特征点,利用扩展卡尔曼滤波器估计小天体的自旋角速度... 针对单一视觉传感器难以实现小天体运动状态估计的问题,提出了一种融合相机和激光雷达的小天体运动状态估计方法。首先,建立融合相机和激光雷达测量模型,通过跟踪带有深度信息的图像特征点,利用扩展卡尔曼滤波器估计小天体的自旋角速度、自旋轴方向、位置和速度;其次,设计了特征融合矩阵,可实现对图像特征点、点云、融合特征点的实时更新;最后,分析本文算法的有效性以及特征点数量、观测高度、噪声大小对算法的影响。仿真结果表明,本文算法的精度和收敛速度均优于基于单一传感器的小天体运动状态估计方法。 展开更多
关键词 信息融合 小天体 运动状态估计 扩展卡尔曼滤波
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基于迭代扩展卡尔曼滤波的车辆运动状态估计 被引量:8
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作者 赵强 范思远 唐政林 《森林工程》 北大核心 2021年第1期66-72,79,共8页
采用低成本传感器并借助卡尔曼滤波方法实现车辆运动状态的高精度估计。首先考虑车辆侧向运动、横摆运动以及侧倾运动,建立非线性三自由度的动力学车辆模型,通过对其线性化,实现扩展卡尔曼滤波设计,进一步针对线性化带来的截断误差问题... 采用低成本传感器并借助卡尔曼滤波方法实现车辆运动状态的高精度估计。首先考虑车辆侧向运动、横摆运动以及侧倾运动,建立非线性三自由度的动力学车辆模型,通过对其线性化,实现扩展卡尔曼滤波设计,进一步针对线性化带来的截断误差问题,利用贝叶斯估计建立极大后验状态估计最小二乘表达式,通过进一步求解最终设计完成了迭代扩展卡尔曼滤波算法。通过不同行驶条件下仿真,验证迭代扩展卡尔曼滤波过滤噪声和追踪实际值的能力。仿真结果表明:在复杂的行驶条件下,迭代扩展卡尔曼滤波能大幅过滤噪声,并有效追踪车辆质心侧偏角和横摆角速度的实际状态。 展开更多
关键词 车辆运动状态估计 迭代扩展卡尔曼滤波 三自由度 质心侧偏角 横摆角速度
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运动状态与尺度估计的核相关目标跟踪方法 被引量:3
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作者 朱航江 朱帆 +1 位作者 潘振福 朱永利 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第B11期193-198,共6页
视觉跟踪在视频智能监控和机器人等领域有着广泛应用。基于相关滤波分类器,提出了具有运动状态估计和目标尺度估计的视觉目标跟踪方法。该方法将粒子滤波与核相关滤波方法相结合,首先估算运动目标的位置,然后执行尺度相关滤波器来估算... 视觉跟踪在视频智能监控和机器人等领域有着广泛应用。基于相关滤波分类器,提出了具有运动状态估计和目标尺度估计的视觉目标跟踪方法。该方法将粒子滤波与核相关滤波方法相结合,首先估算运动目标的位置,然后执行尺度相关滤波器来估算目标的尺度,以使算法对尺度变化的运动目标具有更强的适应能力。该方法在传统的KCF跟踪算法的基础上引入了一种基于概率的运动状态估计方法,可以获得更加稳定的目标信息,并减少背景干扰信息的引入,从而在复杂场景下具有更强的抗干扰性。使用benchmark数据集对所提方法进行了测试实验,并和其他已有的若干视觉跟踪方法进行了对比实验,结果验证了所提算法的高效性,且所提方法在目标尺度变化、光照变化、姿态变化、部分遮挡、旋转及快速运动等复杂情况下均有较强的适应性。 展开更多
关键词 目标跟踪 机器视觉 相关滤波器 运动状态估计 尺度空间估计
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多传感器系统的偏差补偿和状态估计
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作者 杨权 《农业装备与车辆工程》 2023年第11期159-162,共4页
在多传感器目标跟踪系统中,偏差补偿对于正确的数据融合至关重要,消除异步多传感器的偏差是多传感器精确数据融合的基础。针对量测存在时间偏差和系统偏差的多传感器系统,提出一种新的多传感器误差偏移估计方法。首先,推导并计算了时间... 在多传感器目标跟踪系统中,偏差补偿对于正确的数据融合至关重要,消除异步多传感器的偏差是多传感器精确数据融合的基础。针对量测存在时间偏差和系统偏差的多传感器系统,提出一种新的多传感器误差偏移估计方法。首先,推导并计算了时间偏移伪测量方程,以获得相对时间偏移估计;其次将传感器系统偏差与目标状态相结合以获得增强状态向量,并建立了增强状态模型;最后,设计了一种基于扩展卡尔曼滤波的目标状态与传感器系统偏差扩维联合估计算法。实验结果表明,在量测存在时间偏差和系统偏差的情况下,所提算法可以获得相对时间偏移的无偏估计,同时能够有效地解决带有系统误差的状态估计问题。 展开更多
关键词 多传感器 扩展卡尔曼滤波 运动状态估计 时延估计 目标跟踪
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结合多粒度信息学习的卫星视频目标跟踪算法
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作者 鲁宸旭 高隆 +1 位作者 邹云龙 李云松 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第3期36-47,共12页
在遥感卫星视频目标跟踪任务中,由于跟踪目标分辨率低,背景干扰较多,容易被遮挡等问题,导致现有目标跟踪算法不能满足需要。针对这些问题,提出了一种基于多粒度信息学习与运动状态估计的卫星视频目标跟踪算法。多粒度信息学习通过双向... 在遥感卫星视频目标跟踪任务中,由于跟踪目标分辨率低,背景干扰较多,容易被遮挡等问题,导致现有目标跟踪算法不能满足需要。针对这些问题,提出了一种基于多粒度信息学习与运动状态估计的卫星视频目标跟踪算法。多粒度信息学习通过双向融合网络,将空间信息丰富的浅层特征与语义信息丰富的深层特征进行双向自适应融合,提升特征对低分辨目标的表征能力。进一步,使用运动状态估计方法,基于历史目标运动状态,估计当前目标位置,以修正跟踪网络受遮挡和背景噪声干扰输出的错误结果,提升跟踪网络在复杂场景下的鲁棒性。最后,基于以上两种方法和孪生网络设计实现了一种新的卫星视频目标跟踪算法,并在遥感卫星视频数据集SatSOT上进行了测试。实验结果表明,所提出算法的跟踪性能优于其他目标跟踪算法,其在跟踪精确度和成功率方面比同样基于孪生网络的SiamCAR算法分别有5.1%和3.2%的提升。 展开更多
关键词 卫星视频 目标跟踪 多粒度信息学习 运动状态估计 孪生网络
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基于QP_TR信任域方法的低信噪比序列图像目标跟踪
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作者 贾静平 赵艳丽 赵荣椿 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第10期190-192,共3页
运动平台上低信噪比序列图像中的目标跟踪面临着两大困难:平台运动导致图像存在全局平移,使得目标在相邻帧间脱离跟踪算法搜索窗;图像中的干扰使得跟踪窗口经常跳动而导致跟踪失败。鉴于QP_TR信任域算法的优良性能,针对上述两个问题提... 运动平台上低信噪比序列图像中的目标跟踪面临着两大困难:平台运动导致图像存在全局平移,使得目标在相邻帧间脱离跟踪算法搜索窗;图像中的干扰使得跟踪窗口经常跳动而导致跟踪失败。鉴于QP_TR信任域算法的优良性能,针对上述两个问题提出了一种新的基于QP_TR信任域和Kalman滤波的跟踪算法。该算法利用QP_TR进行图像稳定和模板匹配,通过Kalman滤波器状态估计滤除干扰。与三步搜索方法相比,加大了搜索窗大小的同时减少了模板匹配的次数,提高了性能。在真实图像序列上进行的实验表明,该算法能有效地稳定运动图像,实现运动平台上低信噪比序列图像中目标的稳定跟踪。 展开更多
关键词 QP_TR信任域算法 序列图像中的目标跟踪 运动状态估计
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基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法 被引量:9
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作者 王昕煜 平雪良 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期63-71,共9页
为提高移动机器人在复杂环境下的速度控制精度和适应能力,提出了一种基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法。首先,根据多传感器非线性优化融合理论,通过最小化运动观测残差的方法来构建移动机器人运动状态优化估计模型。然后,... 为提高移动机器人在复杂环境下的速度控制精度和适应能力,提出了一种基于多传感器融合信息的移动机器人速度控制方法。首先,根据多传感器非线性优化融合理论,通过最小化运动观测残差的方法来构建移动机器人运动状态优化估计模型。然后,对利用单目相机、轮式里程计及惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)观测移动机器人运动的方法进行介绍,并计算了各传感器对移动机器人运动的观测残差及其雅可比矩阵。最后,结合移动机器人运动状态估计信息与增量式PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制策略,设计了移动机器人速度控制系统,并通过多项试验验证了该控制系统的性能。试验结果表明,所提出的移动机器人速度控制方法有效减小了速度估计误差,较基于轮式里程计信息的速度控制方法在精度与稳健性方面有较大提升。研究结果对提升移动机器人在复杂环境下的工作性能有显著意义。 展开更多
关键词 移动机器人 非线性优化 多传感器融合 运动状态估计 速度控制
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三维动态偏移场模型及其在视频跟踪技术中的应用
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作者 刘艳 邹谋炎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2784-2787,共4页
基于二维动态偏移场模型,该文提出了动态偏移场模型的三维描述形式,实现了对目标沿景深方向运动状态的描述,并为失真图像序列的动态偏移提供了由平面偏移估计到空间运动状态估计的渐进描述。在视频跟踪系统中,较之其他视频跟踪技术,基... 基于二维动态偏移场模型,该文提出了动态偏移场模型的三维描述形式,实现了对目标沿景深方向运动状态的描述,并为失真图像序列的动态偏移提供了由平面偏移估计到空间运动状态估计的渐进描述。在视频跟踪系统中,较之其他视频跟踪技术,基于三维偏移场模型理论,该文实现了跟踪视频序列的稳定化和对被跟踪目标运动状态的估计。 展开更多
关键词 图像序列失真 三维动态偏移场模型 视频跟踪 运动状态估计
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