The Trajectory PHD Filter for Coexisting Point and Extended Target Tracking
University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);University of Liverpool(利物浦大学)
本文提出一种通用轨迹概率假说密度滤波器,用于估计共存点目标和扩展目标的轨迹。通过最小化Kullback-Leibler散度找到最佳泊松后验近似,采用高斯密度和伽马高斯逆 Wishart 密度分别处理点目标和扩展目标,并提出L-scan近似以降低计算成本。
2026-03-14 eess.SP
Stone Soup: ADS-B-based Multi-Target Tracking with Stochastic Integration Filter
该研究利用 Stone Soup 框架,在模拟 B 类与 OpenSky Network 的 ADS-B A 类数据集上评估两类多目标跟踪场景,比较不同局部状态估计器并开源场景配置代码。
2025-06-10 eess.SP
Decorrelated Unbiased Converted Measurement for Bistatic Radar Tracking
由于双基地雷达测量是笛卡尔状态的非线性函数,因此跟踪具有挑战性。转换测量卡尔曼滤波器(CMKF)在跟踪之前将原始测量转换成笛卡尔坐标,这避免了扩展卡尔曼滤波器(EKF)的陷阱。CMKF的挑战是去偏转换的测量和近似转换的测量误差协方差。由于双基地雷达中没有封闭形式的转换偏差,本文利用常规测量转换的二阶泰勒级数展开,求出了双基地雷达中的转换偏差,得到了无偏转换测量(Unbiased Converted Measurement,UCM)。为了将转换后的测量误差协方差与测量噪声解相关,利用预测来估计协方差,从而导出解相关无偏转换测量(DUCM)。蒙特卡洛仿真结果表明,DUCM滤波器具有良好的一致性和无偏性,与传统的CMKF和UCM滤波器相比,DUCM滤波器在双基地雷达跟踪中具有更好的性能。
2020-04-02 eess.SP
The Adaptive Tobit Kalman Filter: Tracking Position with Censored Measurements in the IoT
在物联网(IoT)范式中,分布式传感器和执行器可以观察并作用于其环境,进行无线通信。在这种情况下,过滤观测值并跟踪网络和环境状态随时间的变化是非常重要的,而卡尔曼滤波器(KF)是最常用的工具之一。这些应用中有几个处理删失数据,因为传感器饱和或有限的检测区域:当删失发生时,低于某个阈值的所有测量值都被剪切到阈值。最近提出的Tobit卡尔曼滤波器(TKF)是KF的调整版本,可以处理删失测量。然而,与传统的KF一样,它需要完全了解过程和测量噪声协方差才能工作,而这在实践中并不总是可用的。在这项工作中,我们放松了这一假设,并提出了自适应Tobit卡尔曼滤波器(ATKF),它可以动态估计的过程和测量噪声以及隐藏状态的系统从删失的测量。我们将我们的解决方案应用于导航和定位物联网场景,即使没有噪声统计的先验知识,TKF的性能损失也可以忽略不计。
2019-09-12 eess.SP
A New Particle Filter for Target Tracking in MIMO OFDM Integrated Sensing and Communications
Imperial College London(帝国理工学院)
本文提出一种新型粒子滤波器用于MIMO OFDM集成感知与通信中的目标跟踪,通过定制成本函数提升计算效率与跟踪精度。
2025-12-09 eess.SP
A Rao-Blackwellized Particle Filter for Superelliptical Extended Target Tracking
本文提出一种基于Rao-Blackwellized粒子滤波算法和传感器-物体几何约束的新方法,用于跟踪椭圆、矩形等不同形状的超椭圆扩展目标,仿真与真实数据实验均验证了其在复杂场景下的高性能。
2025-02-03 eess.SP
Utility and Privacy in Object Tracking from Video Stream using Kalman Filter
目标跟踪是计算机视觉中的一个难题。隐私和实用性问题在这个问题上增加了额外的复杂性。在这项工作中,我们考虑的问题,同时保持隐私和效用跟踪对象在视频流中使用卡尔曼滤波。我们提出的第一种方法确保了该对象的定位精度不会提高到一定程度。我们的第二种方法确保同一对象的定位精度始终保持在一定的阈值之下。
2020-06-15 eess.SP math.OC
Maneuvering, Multi-Target Tracking using Particle Filters
在这项工作中,我们开发的跟踪和估计技术相关的水下目标。特别是,我们探索粒子滤波技术的目标跟踪。它是一种用于实现递归贝叶斯估计过程的数值近似方法。它不需要像传统的基于卡尔曼滤波器的技术那样假设线性和高斯性,并且能够处理测量中的非高斯噪声分布和非线性以及目标动态。粒子滤波器的性能进行了验证,并与扩展卡尔曼滤波器进行了比较。粒子滤波器可以跟踪多目标和高度机动的目标。但是,它具有较高的计算负荷。在这项工作中,还探讨了粒子滤波器的有效使用的多目标跟踪使用独立分区粒子滤波器(IPPF)和跟踪高度机动目标使用多模型粒子滤波器(MMPF)。这些技术只需要较少数量的粒子,并有助于降低计算成本。在多目标跟踪中,由于观测者不知道目标与观测值之间的关联关系,存在数据关联问题。当目标移动得更近并且在观测器处存在杂波和错过目标检测时,问题变得更加复杂。蒙特卡罗联合概率数据关联滤波器(MCJPDAF)有效地解决了上述情况下的数据关联。针对标准MCJPDAF无法跟踪高机动目标的问题,提出了在MC-JPDAF框架下结合多模型粒子滤波(MMPF)技术的蒙特卡罗多模型联合概率数据关联滤波(MC-MMJPDAF)。仿真结果表明了该方法的优越性。
2019-10-10 eess.SP stat.CO
Incorporating Bayesian Transfer Learning into Particle Filter for Dual-Tracking System with Asymmetric Noise Intensities
George Mason University(乔治梅森大学)
本文提出一种结合贝叶斯迁移学习的粒子滤波方法,用于改进双跟踪系统中噪声不对称情况下的跟踪性能。
2025-11-21 cs.SY eess.SP eess.SY
Interaction-Aware Labeled Multi-Bernoulli Filter
RMIT University(皇家墨尔本理工大学)
实时跟踪多个目标是智能交通系统的重要组成部分。基于随机有限集(RFS)的滤波器是用于跟踪多个对象的新兴技术之一。在多目标跟踪(MOT)中,一个常见的假设是每个目标都独立于其周围环境而运动。但在许多现实世界的应用中,目标对象相互之间以及与环境相互作用。当考虑用于跟踪时,这样的交互通常由应用特定的交互式运动模型来建模。在本文中,我们提出了一种新的方法,将目标相互作用的预测步骤的基于RFS的多目标过滤器,即标记的多伯努利(LMB)过滤器。该方法已开发用于跟踪协调群体和车辆的两个实际应用。该方法已被测试为一个复杂的车辆跟踪数据集,并通过OSPA和OSPA $^{(2)}$指标与LMB滤波器进行了比较。结果表明,所提出的交互感知方法描绘了相当大的性能增强LMB滤波器在选定的指标。
2022-04-19 cs.CV eess.SP
Stable EEG Source Estimation for Standardized Kalman Filter using Change Rate Tracking
Faculty of Information Technology and Communication Sciences, Tampere University(坦佩雷大学信息与通信科学学院)
本文提出基于后向差分的测量模型,通过利用脑活动分布变化率提升标准化卡尔曼滤波在EEG源估计中的稳定性。
2025-12-20 cs.NA eess.SP math.NA
A Merge/Split Algorithm for Multitarget Tracking Using Generalized Labeled Multi-Bernoulli Filters
被称为增量广义标记多伯努利(dGLMB)滤波器的标记随机有限集滤波器的类别将滤波密度表示为加权假设的集合,其中每个假设由标记轨迹的集合组成,所述标记轨迹又是轨迹标记和轨迹运动密度的对。在用一批测量更新时,每个假设产生许多子假设,因此对于任何实际应用都必须执行截断。有限的计算预算可能导致退化,从而丢失磁道。为了减轻,我们通过使用一种新的合并/分裂算法,采用了一个因子过滤密度。合并早已建立在文献中,我们的分裂算法是通过一个高效和有效的边缘化方案,通过索引的运动密度的测量ID(在移动窗口),已在其更新。这使我们能够确定何时独立性可以被认为近似地保持给定的公差,以便自适应地选择跟踪的“分辨率”,从单个因子(dGLMB)到所有单例因子(标记多伯努利,LMB),以及介于两者之间的任何地方。
2021-08-08 eess.IV eess.SP
Adaptive Beam Tracking with the Unscented Kalman Filter for Millimeter Wave Communication
用于5G蜂窝技术的毫米波(mmWave)通信链路需要高波束成形增益来克服信道损伤并实现高吞吐量。虽然许多工作集中在估计毫米波信道和设计波束成形方案上,但毫米波信道的时间动态性质很快使估计变得陈旧并增加探测开销。我们对毫米波信道的基本时间动态状态空间进行建模,并设计适合于在卡尔曼滤波框架中进行跟踪的探测波束形成器。给定初始信道估计,滤波有效地导致精确的估计,并且允许在数据传输期间针对更高的持续波束成形增益的前向预测。从跟踪的先验信道估计,自适应选择的最佳和受约束的次优波束减少探测开销,同时最大限度地减少估计误差。
2018-04-23 cs.IT eess.SP math.IT
Variational Bayes for robust radar single object tracking
TU Eindhoven(埃因霍温理工大学);Sioux Technologies(苏克斯科技公司)
我们解决目标跟踪雷达和鲁棒性的当前国家的最先进的方法来处理离群值。标准的跟踪算法从雷达图像空间提取检测,以在滤波阶段使用它。滤波由假定高斯分布噪声的卡尔曼滤波器执行。然而,这种假设没有考虑到大的建模误差,并导致在突然运动期间的跟踪性能差。我们把高斯和滤波器(多假设跟踪器的单对象变体)作为我们的基线,并提出了一个修改,通过建模过程噪声的分布,具有较重的尾巴比高斯。变分贝叶斯提供了一种快速,计算成本低的推理算法。我们的模拟结果表明,在过程离群值的存在下,鲁棒跟踪器在跟踪单个对象时优于高斯和滤波器。
2022-09-28 cs.CV cs.LG eess.SP
Robust Fixed-Filter Sound Zone Control with Audio-Based Position Tracking
本文提出一种基于音频位置跟踪和字典方法的鲁棒声场控制系统,通过实时更新固定滤波器适应听者移动,仿真验证了其在字典覆盖完整时最优,部分覆盖时仍优于传统方案。
2025-01-20 eess.AS eess.SP
Filtering Eye-Tracking Data From an EyeLink 1000: Comparing Heuristic, Savitzky-Golay, IIR and FIR Digital Filters
本研究针对眼动数据滤波需保留扫视等事件的需求,对比5种滤波器的去噪与自相关性影响,发现自研零相位FIR滤波器去噪效果最优,STD滤波器引入的自相关性最小。
2023-03-03 cs.HC eess.SP
Target Tracking Using the Invariant Extended Kalman Filter with Numerical Differentiation for Estimating Curvature and Torsion
针对目标实时运动状态估计问题,提出融合AISE数值微分与SE(3)上IEKF的FS-IEKF-AISE方法,在FS框架下估计速度、加速度及加加速度。
2025-01-08 cs.SY eess.SP eess.SY
Object Tracking Incorporating Transfer Learning into Unscented and Cubature Kalman Filters
King Saud University(沙特国王大学);George Mason University(乔治梅森大学)
本文提出一种新的滤波算法,通过贝叶斯迁移学习解决两个传感器在非线性动态系统模型下噪声不匹配的问题,通过将源传感器的预测观测参数迁移到主传感器并作为过滤过程中的额外先验,提高主传感器的估计精度。
2026-05-18 cs.SY eess.SP eess.SY
Multi-sensor joint target detection, tracking and classification via Bernoulli filter
研究了多传感器融合的目标\textit{joint detection, tracking and classification}(JDTC)。目标可以存在或不存在,可以属于不同的类,并且根据其类可以根据不同的运动模式表现。因此,它被建模为一个适当的扩展伯努利\textit{random finite set}(RFS)唯一的特征在于存在,分类,类条件模式和类\&模式条件状态概率分布。通过设计合适的集中式和分布式融合规则,融合来自不同传感器节点的目标存在、类别、模式和状态信息,提出了新的\textit{centralized}和\textit{distributed} JDTC \textit{Bernoulli filters}(C-JDTC-BF和D-JDTC-BF)。通过仿真实验对所提出的JDTC-BF方法的性能进行了评估。
2021-09-23 cs.SY eess.SP eess.SY
Neural Augmentation of Kalman Filter with Hypernetwork for Channel Tracking
Qualcomm Technologies Netherlands B.V.(高通技术荷兰有限公司);Qualcomm Technologies, Inc.(高通技术公司);Qualcomm AI Research(高通人工智能研究院)
我们提出了超网络卡尔曼滤波器(HKF)跟踪应用程序具有多种不同的动态。HKF结合了卡尔曼滤波器的泛化能力和神经网络的表达能力。HKF不是保持一组卡尔曼滤波器并基于近似实际动态来选择一个,而是基于观察到的序列来使自身适应每个动态。通过对CDL-B信道模型的大量实验,我们证明了HKF可以在很宽的多普勒值范围内跟踪信道,使卡尔曼滤波器的性能与一般的多普勒信息相匹配。在高多普勒值下,它比genie卡尔曼滤波器获得约2dB的增益。与LSTM不同,HKF可以很好地推广到不可见的多普勒、SNR值和导频模式,而LSTM会遭受严重的性能下降。
2021-09-26 cs.IT cs.LG eess.SP
Robust Multi-Sensor Multi-Target Tracking Using Possibility Labeled Multi-Bernoulli Filter
针对多传感器多目标跟踪中信息不完整导致的认知不确定性,本文基于带标签UFS理论提出可能性LMB滤波器及其融合方案,以较低复杂度实现鲁棒跟踪并优于典型概率方法。
2024-01-04 cs.IT eess.SP math.IT
BeatNet: CRNN and Particle Filtering for Online Joint Beat Downbeat and Meter Tracking
University of Rochester(罗切斯特大学)
节奏信息的在线估计,如节拍位置、强拍位置和节拍,对于许多实时音乐应用是至关重要的。音乐节奏包含复杂的时间层次关系,使其分析本质上具有挑战性,有时是主观的。此外,试图实时估计节奏信息的系统必须是因果关系的,并且必须快速有效地产生估计。在这项工作中,我们介绍了一个用于联合节拍,下拍和节拍跟踪的在线系统,该系统利用因果卷积和递归层,然后在推理过程中应用一对顺序蒙特卡罗粒子滤波器。所提出的系统不需要为了执行下拍跟踪而准备好时间签名,而是能够随着时间的推移估计仪表并调整预测。此外,我们提出了一个信息门策略,以显着降低粒子滤波的计算成本在推理步骤,使系统比以前的基于采样的方法快得多。在GTZAN数据集上进行的实验表明,该系统的性能优于各种在线节拍和下拍跟踪系统,并实现了与基线离线联合方法相当的性能。
2021-08-08 cs.AI cs.IR cs.LG