基于卡尔曼滤波的二维目标跟踪(Matlab代码实现)

简介: 基于卡尔曼滤波的二维目标跟踪(Matlab代码实现)

🍁🥬🕒摘要🕒🥬🍁

卡尔曼滤波是一种利用系统状态方程和观测数据来估计线性系统状态信息的最优估计算法。

✨🔎⚡运行结果⚡🔎✨

💂♨️👨‍🎓Matlab代码👨‍🎓♨️💂

clc; 
clear all;
close all;
%% Video Initialization
video_name = 'sample3.mp4'; %Video name
vid = VideoReader(video_name); 
nframes = vid.NumberOfFrames; %Number of frames
Height = vid.Height; % Height :)
Width = vid.Width; % Width :)
thr = 10; % Threshold for generating binary image of the noise
%% Kalman Filter Definition
% First, we define the state of interest. In this case, we define the
% following variables for our states: state(t) = [X Y dx dy (d^2)x (d^2)y](t)
% X(t+1) = 1/2(a)T^2 + V(t)T + X(t); where a and V denotes the acceleration
% and velocity respectively.
% V(t+1) = aT + V(t)
% a(t+1) = a(t) ; assuming constant acceleration 
%State(t+1) = A.State(t) + B.u + <State Uncertainty|State Noise>
dt=0.5;
% A = [1 0 dt 0 (dt^2)/2 0;
%      0 1 0  dt 0    (dt^2)/2;
%      0 0 1  0  dt    0;
%      0 0 0  1  0     dt;
%      0 0 0  0  1     0;
%      0 0 0  0  0     1];
A = [1 0 dt 0;
     0 1 0 dt;
     0 0 1 0 ;
     0 0 0 1 ;
     ];
B = [(dt^2)/2 (dt^2)/2 dt dt]';
%B = [(dt^2)/2 (dt^2)/2 dt dt 1 1]';
% B=0;
% Input to the system (here acceleration).
u = 4e-3;
%We are observing the X, and Y position. So our observation is: y = [X Y]
%y(t) = H.State(t) + <Measurement Noise>
% H = [1 0 0 0 0 0
%      0 1 0 0 0 0];
H = [1 0 0 0;
     0 1 0 0];


📜📢🌈参考文献🌈📢📜

[1]刘义,杨鹏.基于卡尔曼滤波的云台自适应姿态优化算法[J].自动化与仪表,2022,37(11):80-86.DOI:10.19557/j.cnki.1001-9944.2022.11.017.

相关文章
|
2月前
|
存储 数据可视化 数据挖掘
使用Matlab绘制简单的二维与三维图形
【10月更文挑战第3天】本文详细介绍了如何在 Matlab 中绘制简单的二维和三维图形,包括曲线图、柱状图、散点图、网格图、表面图、等高线图、多边形填充图、切片图及矢量场等。文章提供了丰富的代码示例,如使用 `plot`、`bar`、`scatter`、`plot3`、`mesh`、`surf`、`contour` 等函数绘制不同类型图形的方法,并介绍了 `rotate3d`、`comet3` 和 `movie` 等工具实现图形的交互和动画效果。通过这些示例,读者可以轻松掌握 Matlab 的绘图技巧,并应用于数据可视化和分析中。
56 6
|
4月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
211 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
3月前
|
资源调度 算法
基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统matlab仿真
本课题研究基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统,并对比UKF、EKF、迭代UKF和迭代EKF的控制效果。倒立摆作为典型的非线性系统,适用于评估不同滤波方法的性能。UKF采用无迹变换逼近非线性函数,避免了EKF中的截断误差;EKF则通过泰勒级数展开近似非线性函数;迭代EKF和迭代UKF通过多次迭代提高状态估计精度。系统使用MATLAB 2022a进行仿真和分析,结果显示UKF和迭代UKF在非线性强的系统中表现更佳,但计算复杂度较高;EKF和迭代EKF则更适合维数较高或计算受限的场景。
|
4月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
135 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
4月前
|
算法
基于卡尔曼滤波的系统参数辨识matlab仿真
此程序采用卡尔曼滤波技术实现系统参数在线辨识,通过MATLAB 2022a仿真展现参数收敛过程、辨识误差,并比较不同信噪比下系统性能。卡尔曼滤波递归地结合历史估计与当前观测,优化状态估计。参数辨识中,系统参数被视为状态变量,通过迭代预测和更新步骤实现在线估计,有效处理了线性系统中的噪声影响。
107 12
|
4月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
95 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
4月前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于粒子滤波和帧差法的目标跟踪matlab仿真
本项目展示一种结合粒子滤波与帧差法的目标跟踪技术,在Matlab 2013b上实现。通过帧间差异检测运动目标,并利用粒子滤波优化跟踪精度。改进后的重采样方法提升了算法表现。核心代码详尽并附中文注释及操作指南。理论方面,帧差法通过对比连续帧识别移动对象;粒子滤波则基于一组随机粒子估计目标状态,两者结合有效应对复杂场景,如背景杂乱或光照变化,确保跟踪稳定可靠。
|
7月前
|
算法 数据安全/隐私保护 C++
基于二维CS-SCHT变换和扩频方法的彩色图像水印嵌入和提取算法matlab仿真
该内容是关于一个图像水印算法的描述。在MATLAB2022a中运行,算法包括水印的嵌入和提取。首先,RGB图像转换为YUV格式,然后水印通过特定规则嵌入到Y分量中,并经过Arnold置乱增强安全性。水印提取时,经过逆过程恢复,使用了二维CS-SCHT变换和噪声对比度(NC)计算来评估水印的鲁棒性。代码中展示了从RGB到YUV的转换、水印嵌入、JPEG压缩攻击模拟以及水印提取的步骤。
|
6月前
|
资源调度 SoC
基于UKF无迹卡尔曼滤波的电池Soc估计matlab仿真
**摘要:** 使用MATLAB2022a,基于UKF的电池SOC估计仿真比较真实值,展示非线性滤波在电动车电池管理中的效用。电池电气模型描述电压、电流与SoC的非线性关系,UKF利用无迹变换处理非线性,通过预测和更新步骤实时估计SoC,优化状态估计。尽管UKF有效,但依赖准确模型参数。
|
7月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度