卡尔曼滤波在单目相机运动目标定位中的研究*
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北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院 北京 100192

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中图分类号:

TP391.4 TH39

基金项目:

国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2015AA042308)、北京信息科技大学2017年研究生教育质量工程项目资助


Research on Kalman Filtering for Moving Target Location on Monocular Camera
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    摘要:

    单目相机运动目标定位是视觉跟踪的基本任务之一,视觉传感器对目标点位置的获取至关重要。根据单目相机针孔模型,将运动目标图像二维坐标,通过几何关系映射为相机坐标系的三维坐标。标定相机高度和旋转参数,在此基础上求得目标位置坐标。当运动目标被遮挡时,以匀变速运动为模型,根据先前位置信息确定加速度和速度,并对加速度进行自适应更新,建立运动目标状态方程,利用卡尔曼滤波器预测目标位置。以估计位置代替真实位置,继续估计后续运动状态,在预估位置搜索运动目标,实现运动目标遮挡定位跟踪。实验结果表明,该定位方法具有可行性,当运动目标发生遮挡时,能够完成对目标的定位和跟踪。

    Abstract:

    Moving target positioning on monocular camera is one of the basic task of visual tracking,visual sensor is the essential part for the acquisition of the target point position and other spatial information.According to the monocular camera pinhole model, the world coordinates of the moving object and the two-dimensional coordinates of the image are mapped to the three-dimensional coordinates of the camera coordinate system by using geometric relation. Calibrate camera’s height and rotation parameters, on the basis of this, the target position coordinates can be calculated. Take the even variable speed motion as a model. When the moving target is blocked, the acceleration and velocity can be determined according to the previous position information and the acceleration is adaptively updated. The equation of state of moving target is established and the position of target is predicted by Kalman filtering. The real position is replaced by the estimated position. Estimate the subsequent motion state and search the moving target at the estimated position so that the blocked moving target can be tracked. Experimental results show that this method is feasible and the moving target can be located and tracked when it is blocked.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

燕必希,朱立夫,董明利,孙 鹏,王 君.卡尔曼滤波在单目相机运动目标定位中的研究*[J].仪器仪表学报,2018,39(8):

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  • 收稿日期:2018-01-16
  • 最后修改日期:2018-07-14
  • 录用日期:2018-07-18
  • 在线发布日期: 2019-07-10
  • 出版日期: