基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)跟蹤和特征管理方法
分離的過程如圖2所示,其中K為軌跡數(shù)量,|Tk|為Tk的基數(shù),當(dāng)沒有軌跡互擾的情況下認(rèn)為Tk為一個(gè)正確的軌跡。假設(shè)一條軌跡至少包含兩個(gè)觀測值,因?yàn)椴荒苡梢粋€(gè)單一的觀察值確定一條軌跡。于是再假設(shè)e(t-1)為時(shí)刻t-1之后目標(biāo)的數(shù)量,z(t)為時(shí)刻t消失的目標(biāo)的數(shù)量,c(t)=e(t-1)-z(t)為時(shí)刻t-1到t未消失的數(shù)量。設(shè)a(t)為時(shí)刻t新出現(xiàn)的目標(biāo),d(t)為時(shí)刻t的實(shí)際目標(biāo),g(t)=c(t)+a(t)-d(t)為未識(shí)別的目標(biāo)。最后,設(shè)f(t)=n(t)-d(t)為錯(cuò)誤報(bào)警數(shù)量,有:
其中P(ω|Y)是Y的相似概率。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/160284.htm
本文采用了最大后驗(yàn)MAP算法解決多目標(biāo)跟蹤問題。該算法對觀測目標(biāo)進(jìn)行分割,并根據(jù)分割對目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行估算。
3 馬爾科夫鏈蒙特卡洛數(shù)據(jù)融合
本節(jié)提出一種解決第二節(jié)中多目標(biāo)跟蹤問題的算法,該算法是離散多目標(biāo)跟蹤與識(shí)別算法模塊的核心。
3.1 馬爾科夫鏈蒙特卡洛模型
馬爾科夫鏈蒙特卡洛模型是已知唯一能在多項(xiàng)式時(shí)間復(fù)雜問題下實(shí)現(xiàn)估值計(jì)算的方法,同時(shí),還是一種從位于空間Ω的分布π中提取抽樣值的普遍方法,該方法通過狀態(tài)值ω∈Ω和穩(wěn)定分布值π(ω)建立的馬爾科夫鏈M來實(shí)現(xiàn)其算法?,F(xiàn)在來描述該算法。在狀態(tài)ω∈Ω,假設(shè)ω’∈Ω服從分布q(ω,ω’)。而運(yùn)動(dòng)的感知服從感知慨率A(ω,ω’),其中:
然而樣本保持在ω。通過計(jì)算,平衡條件得以滿足,例如,對于所有的ω:
其中,P(ω,ω’)=q(ω,ω’)A(ω,ω’)是從ω到ω’的躍遷概率。
如果M具約束性和非周期性,并且M由遍歷定理收斂至均勻分布。因此,對于一個(gè)給定的有界函數(shù)f:Ω→Rm,樣本均值,其中ωn是M在時(shí)刻t的狀態(tài),當(dāng)Eπf(ω)收斂于N→∞。可以注意到公式(4)只需計(jì)算出π(ω’)/π(ω)的比值,而無需對π進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
3.2 馬爾科夫鏈蒙特卡洛數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
MCMCDA算法是馬爾科夫鏈蒙特卡洛算法的特殊形式,其狀態(tài)空間是上文在第2.2節(jié)中提到的,并且其平穩(wěn)分布服從公式(3)。對于MCMCDA的分布有5類動(dòng)作組成。它們包括:1)發(fā)現(xiàn)/消失運(yùn)動(dòng);2)分割/合并運(yùn)動(dòng):3)擴(kuò)展/減少運(yùn)動(dòng);4)跟蹤刷新運(yùn)動(dòng);5)跟蹤切換運(yùn)動(dòng)。
MCMCDA的運(yùn)動(dòng)方式如圖3中所示,每個(gè)運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)描述在此省略。MCMCDA的輸入是一系列觀測值Y,樣本觀測值的個(gè)數(shù)nmc,初始狀態(tài)ωinit,以及有界函數(shù)X:Ω→Rm。對于該算法的每一步,ω是馬爾科夫鏈的當(dāng)前狀態(tài)。其獲取概率A(ω,ω’)如公式(4),輸出接近MMSE的估計(jì)值EπX,且接近MAP的估計(jì)值arg maxP(ω|Y)。
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