Вопрос по отслеживанию движущегося мяча с помощью фильтра Калмана

Question

Я хочу научиться отслеживать движущийся шар, используя фильтр Калмана.Хотя доступно много учебников, у меня все еще есть несколько вопросов.

1. Если мы сможем извлечь шар в каждом кадре видео последовательности, мы узнаем положение мяча.Тогда зачем нам больше использовать фитинг Kalman?Для чего здесь фильтр Калмана?

2. Фильтр Калмана: x (k + 1) = Ax (k) + Bu (k) + шум

                 y(k) = C.x(k) + noise
   

Тогда, как мы определяем A, B, C?Предположим, мы хотим отследить движущийся шар?

3.Если мы знаем предыдущее состояние x (k-1) и измерение текущего состояния y (k), мы можем вычислить оценочное состояние.Что такое «измерение» в случае отслеживания движущегося шара?

Answer 1

ну, в основном, вы используете метод отслеживания, чтобы следить за мячом в вашей сцене.Вам все равно придется обнаруживать мяч на каждом временном шаге.

(1)

Предположим, вы подошли к точке, где на сцене появился другой мяч.Так что вам нужно найти способ идентифицировать каждый шар.Хуже того, и пусть они пересекают друг друга или сталкиваются с препятствиями, которые могут на некоторое время скрыть мяч.

Ваш метод отслеживания (например, фильтр Калмана) продолжит движение по предполагаемой траектории,основанный на том, как мяч двигался раньше.

Так что, если вы просто хотите знать, где находится мяч в каждом кадре, вам не нужен метод отслеживания, но если вы хотите идентифицировать и следовать за одним мячом, вы 'Мне нужен трекер, то есть фильтр Калмана или для отслеживания нескольких объектов. Я бы предпочел Фильтр частиц (http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_Filter).

(2)

Не могу здесь помочьПрямо сейчас, так как я не слишком далеко в Фильтре Калмана прямо сейчас. Но в основном A должен быть матрицей перехода от шага x (t-1) к x (t), и B должен быть эталонной моделью. Но как я уже сказалесли вероятно, что вы получите более одного шара, вы можете взглянуть на фильтр частиц.

(3)

Измерением будет положение, на котором вы измерилиВы изображение. В основном миТочка вашего мяча.Вы бы использовали это измерение, чтобы исправить предполагаемый путь.Таким образом, в основном вы сравниваете позицию, в которой мяч должен находиться на текущем временном шаге (в зависимости от его прежнего движения), с его фактической позицией.

Я надеюсь, что это помогает ... если нет, продолжайте спрашивать ...

Answer 2

Я отвечу на ваши вопросы один за другим.

1. Фильтр Калмана используется только для оценки, это означает уменьшение ошибок. Когда вы просто отслеживаете одну цель, например мяч, если вы можете определить положение шара в каждом кадре изображения, я думаю, что нет необходимости использовать фильтр Калмана. Однако при многоцелевом отслеживании, если вам нужно сопоставить одну и ту же цель в двух последовательных кадрах, использование фильтра Калмана может уменьшить количество ошибок.

2. Для принципа фильтра Калмана мне не очень понятно.

3. Я думаю, что «измерение» - это обнаружение движущейся цели в текущем кадре. Обнаруженные параметры включают положение центроида цели и размер контура.

Это мое личное мнение. Если что-то не так, я надеюсь, что поправлюсь.