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《计算机仿真》 2004年10期
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基于自适应Kalman预测器的运动估计算法

沈晓晶  潘俊民  
【摘要】:利用图像序列估计目标运动速度是机器人视觉中的一项重要研究内容。它应用在机器人操作、导航、视觉跟踪等多项领域中。这些应用一般均要求运动估计算法具有较好的实时性和抗噪能力。卡尔曼滤波器和预测器正符合上述要求。该文基于运动图像的仿射模型,探讨从序列图像中预测目标三维平动速度的卡尔曼预测算法。首先建立运动目标的"当前"统计模型,然后根据运动图像的仿射模型找出图像运动参数与目标三维速度间的关系(图像运动参数由目标图像的几何矩计算获得)。最后结合自适应卡尔曼滤波和卡尔曼一步预测算法设计自适应卡尔曼一步预测器。为减轻预测器的发散性,对初始状态进行估计。仿真结果表明,基于"当前"统计模型和运动图像仿射模型设计出的自适应卡尔曼一步预测器具有较高的精度。
【作者单位】上海交通大学自动化系 上海交通大学自动化系
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 赵红颖;王天增;钱旭;;基于滤波与曲线拟合的电子稳像算法[J];计算机应用;2010年11期
2 李彩虹;李贻斌;范晨;;移动机器人动态避障算法[J];山东大学学报(工学版);2007年05期
3 郑威;王元庆;;基于DM642的人眼检测系统设计与实现[J];现代电子技术;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张莎;杨小军;;Kalman滤波在光电测控系统中的应用[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李彩虹;移动机器人智能体混合式体系结构研究[D];山东大学;2007年
2 何富君;基于多传感器的室内移动机器人环境感知关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贺麒文;基于多特征融合的驾驶员疲劳检测研究[D];中南林业科技大学;2009年
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4 董传文;GNSS双模接收机解算算法实现[D];浙江大学;2006年
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6 沈志华;自主机器人视觉信息处理与跟踪导航研究[D];南京工业大学;2006年
7 周传利;司机疲劳监测系统中眼睛检测与跟踪研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 邢文浩;人脸检测与跟踪算法的研究[D];北京交通大学;2008年
9 陈建军;基于雷达和电子海图的航迹预测[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 李鑫;城市公路隧道视频监控系统智能识别的研究[D];武汉理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 赵志成;;基于自适应卡尔曼滤波的环境函数模型修正[J];兵工自动化;2010年05期
5 李居伟;孙明太;徐以成;;一种改进的声纳浮标定位算法和TMA问题[J];兵工自动化;2011年10期
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8 刘勋,相敬林,张文军,2余松熠;自适应舰船被动跟踪与尺度估计的实验研究[J];兵工学报;2002年01期
9 刁联旺,杨静宇;一种改进的机动目标“当前”统计模型的描述[J];兵工学报;2005年06期
10 刘向东;程翔;张河;;基于角测量的机动目标跟踪算法[J];兵工学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾宪伟;方洋旺;伍友利;王洪强;刘加丛;;一种新的最优制导律[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 陈晨;陈杰;张娟;;网络化控制系统及其在火控系统中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 陶伟刚;冯新喜;;一种新的目标跟踪自适应滤波算法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
4 张文涛;刘镰斧;李在铭;;图像多目标运动状态检测与智能跟踪[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
5 李延飞;李明;吴顺君;;扇扫TWS雷达多目标跟踪中特殊问题的研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 董文娟;王宏义;王卫华;陈曾平;;低空弱小红外目标自动检测跟踪实时信息处理机设计与实现[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 郭尊华;谢维信;;弹道导弹跟踪技术进展[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 王成;李卓林;;雷达数据处理技术研究[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年
9 聂晓华;;基于小波估计量测噪声方差的交互多模型跟踪算法[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
10 杨静;郑南宁;;一种基于平方根Unscented卡尔曼滤波的GPS/DR组合定位算法[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
5 王忠军;基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
6 黄晓静;多频高频地波雷达目标检测与跟踪技术研究[D];武汉大学;2010年
7 赵志超;导弹防御雷达网数据融合技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 袁东辉;蚁群算法在飞行模拟器平台中若干应用问题的研究[D];吉林大学;2011年
9 白雪;基于农田特征的车载GPS运动模型辨识及定位误差研究[D];江苏大学;2011年
10 陈益;具有目的域的光电稳定跟踪系统满意控制策略[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
2 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
3 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
4 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孔庆珊;光电跟踪系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 郑岩;基于方位角及其变化率的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘运杰;基于粒子滤波器的目标跟踪算法研究[D];大连理工大学;2010年
8 黄鲁粤;基于惯性传感器与声纳的水下机器人定位与地图构建[D];中国海洋大学;2010年
9 邱雪;信息融合算法管理系统决策支持研究[D];华东理工大学;2011年
10 杨海波;列车组合定位系统数据的仿真方法研究[D];北京交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彦锟;刘方;;采用位平面和钻石搜索的全局运动估计[J];兵工自动化;2007年11期
2 邢慧;颜景龙;张树江;;基于Kalman滤波的稳像技术研究[J];兵工学报;2007年02期
3 皮文凯,刘宏,查红彬;基于自适应背景模型的全方位视觉人体运动检测[J];北京大学学报(自然科学版);2004年03期
4 刘万春,贾云得,徐一华,朱玉文,冷树林;基于肤色的人脸实时跟踪方法[J];北京理工大学学报;2000年04期
5 廖宁放,高稚允;BP神经网络用于函数逼近的最佳隐层结构[J];北京理工大学学报;1998年04期
6 吴成东,刘宗富;多传感器数据最优融合[J];传感器技术;1994年03期
7 刘武发,蒋蓁,龚振邦;基于MEMS加速度传感器的双轴倾角计及其应用[J];传感器技术;2005年03期
8 崔东艳;徐凤荣;任华彬;;火灾探测信号的智能处理算法[J];传感器与微系统;2006年09期
9 李庆瀛;褚金奎;李荣华;王洪青;;基于卡尔曼滤波的移动机器人运动目标跟踪[J];传感器与微系统;2008年11期
10 林卉,杜培军,张莲蓬;一种基于小波变换的新的边缘检测方法[J];测绘工程;2005年02期
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1 周红波;耿伯英;;基于目标跟踪的无偏转换测量卡尔曼滤波算法研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 吴东晖;智能移动机器人的视觉导航技术[D];浙江大学;2001年
2 袁野;摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D];大连理工大学;2002年
3 金键;驾驶疲劳机理及馈选模式研究[D];西南交通大学;2002年
4 宋加涛;基于二值边缘图像的眼睛定位和人脸识别[D];浙江大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 韩兴斌;雷达低空目标跟踪技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 邓舞燕;多目标跟踪理论与方法[D];西北工业大学;2002年
3 王海霞;基于不变矩的目标识别算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
4 严卉;基于视觉的轮式移动机器人目标跟踪技术研究[D];南京理工大学;2005年
5 高腾;静止背景下运动目标跟踪方法的研究[D];西北大学;2005年
6 曹倩霞;基于眼睑运动的司机疲劳检测[D];中南大学;2005年
7 龙英睿;空间动目标预测跟踪研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 高苗;水声图像特征提取技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李文杰;沈冲飞;韩逸飞;;开放式多模导航接收机设计[J];电子产品世界;2012年09期
2 刘静;姜恒;石晓原;;卡尔曼滤波在目标跟踪中的研究与应用[J];信息技术;2011年10期
3 黄亮;刘忠;吕文亭;毕显士;彭鹏菲;;混合粒子滤波被动定位算法[J];海军工程大学学报;2011年02期
4 孙凌宇;冷明;朱平;周宇;;移动机器人路径规划算法的研究[J];井冈山大学学报(自然科学版);2010年02期
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6 彭力;刘凯;李超;;传感器网络仿真与监控系统的开发[J];计算机仿真;2010年01期
7 庄慧忠;李晗;陆震宇;;动态不确定环境下移动机器人的在线实时路径规划[J];计算机应用与软件;2011年02期
8 严超;;目标跟踪下的Kalman算法与IMM算法性能比较[J];科技情报开发与经济;2007年15期
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10 宋凯;郭纯宏;苏杭;周静;刘振环;;实时人眼定位算法研究与设计[J];沈阳理工大学学报;2010年05期
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1 李文杰;兰立东;韩逸飞;;开放式多模导航接收机设计[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
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1 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高延增;超小型水下机器人关键性能提升技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 毛科俊;道路环境单调性对驾驶疲劳的影响机理及对策研究[D];北京工业大学;2011年
4 李晓鹏;煤矿探测机器人姿态控制与局部路径规划研究[D];西安科技大学;2011年
5 吴恭兴;无人艇操纵性与智能控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 李彩虹;移动机器人智能体混合式体系结构研究[D];山东大学;2007年
7 何富君;基于多传感器的室内移动机器人环境感知关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 仲训昱;遥自主移动机器人运动规划与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 李本玉;GPS/GLONASS精密单点定位技术模型与算法的研究[D];山东农业大学;2010年
2 田少卿;基于灰度投影的电子稳像算法关键技术研究[D];东北林业大学;2011年
3 唐捷;基于视觉特征的ADSP-BF548驾驶员疲劳检测系统研究[D];上海师范大学;2011年
4 宋颖丽;基于行为的移动机器人局部路径规划方法研究[D];山东理工大学;2011年
5 崔靖;基于环境二次划分的移动机器人路径规划新算法研究[D];南京师范大学;2011年
6 邱实;服务机器人远程控制关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 赵有灵;基于计算机视觉的机车乘务员驾驶疲劳监测研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 王立梅;关于数据挖掘方法中粗糙集理论的研究及应用浅析[D];中国石油大学;2010年
9 姚惠元;TWS雷达目标航迹跟踪及预测算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 杨志;面向运动目标捕获的空间机器人轨迹规划与碰撞问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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5 周璇,余松煜,张文军;一种适用于低码率图象压缩的运动估计算法[J];上海交通大学学报;1998年04期
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9 张骥祥,戴居丰,张春田;数字视频处理中的块匹配运动估计技术[J];电视技术;2004年05期
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1 王兵;赵荣椿;;图像序列参数估计的几类典型算法分析与评价[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
2 苗艳华;张燕;杨坤;张韵;;一种基于冗余小波变换的多分辨率运动估计算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
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6 高韬;于明;;基于冗余小波变换的运动估计及DSP实现[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
7 孙明利;吴一全;;基于改进的粒子群算法的块匹配运动估计方法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
8 付先平;梁德群;;基于视频对象的H.264运动估计方法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
9 郭红星;程立;夏小建;周敬利;;一个用于双流视频编码的运动矢量重用算法[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
10 王斌;战荫伟;;二维棋盘式滤波器在视频编码中的应用[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
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4 厦华 胡献满;对厦华“全能微晶”技术的解答[N];电子报;2006年
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6 本报记者 陈斌;新移动“帝国”启航[N];计算机世界;2003年
7 孟宪光;浅谈如何做好企业信访工作[N];四平日报;2006年
8 记者 徐行翔;我市启动市域范围综合交通调查[N];嘉兴日报;2009年
9 赛迪网;迅驰与桌面处理器分家[N];中国计算机报;2003年
10 晓国;靠数据挖掘留住客户[N];中国计算机报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈运必;高性能运动估计的架构设计与优化的研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 张萍;基于群智能优化的运动估计算法研究[D];电子科技大学;2011年
3 许晓中;视频编码标准中运动估计技术研究[D];清华大学;2009年
4 薛全;H.264/AVC中运动估计、变换与解码器优化[D];浙江大学;2004年
5 王洪君;H.264运动估计快速算法研究及编码器DSP实现[D];天津大学;2009年
6 冯衍秋;基于PROPELLER采样的磁共振成像运动伪影消除方法研究[D];第一军医大学;2005年
7 梁燕;基于小波变换的序列图像感兴趣区域编码[D];天津大学;2005年
8 纪中伟;先进的运动估计与运动补偿算法在数字视频处理中的应用[D];电子科技大学;2002年
9 李子印;视频压缩中的运动估计和码率控制算法研究[D];浙江大学;2006年
10 张冬明;复杂度可分级的视频编码技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
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1 钱骏;无线视频通信系统的实现及码率优化[D];浙江大学;2004年
2 陈良琴;视频压缩系统运动估计技术研究[D];福州大学;2005年
3 程贤文;H.264/AVC视频编解码器中运动估计和运动补偿模块的VLSI设计[D];合肥工业大学;2010年
4 郭华南;基于小波变换的视频压缩技术[D];天津大学;2004年
5 唐仁圣;空中目标实时跟踪算法研究及系统设计[D];重庆大学;2004年
6 张志芳;基于MPEG-4的网络视频监控系统(服务器端)[D];北方工业大学;2005年
7 熊赟;H.264软件编解码器的性能研究与优化[D];电子科技大学;2005年
8 孙哲;基于MPEG-4的运动估计和码率控制技术的研究[D];电子科技大学;2005年
9 王燕妮;可视IP电话终端系统中视频压缩技术的研究[D];西安科技大学;2005年
10 陈彧赟;小波理论及其在视频压缩中的应用[D];国防科学技术大学;2004年
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