Splývání trajektorií v JPDA filtrech a jeho potlačení
Track coalescence in JPDA filters and its suppression
Typ dokumentu
diplomová prácemaster thesis
Autor
Artem Tokarevskikh
Vedoucí práce
Dedecius Kamil
Oponent práce
Vlk Tomáš
Studijní obor
Znalostní inženýrstvíStudijní program
InformatikaInstituce přidělující hodnost
katedra aplikované matematikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Multi-target tracking (MTT) hraje klíčovou roli v různých aplikacích, od autonomních vozidel a robotiky až po dohled a řízení letového provozu. Filtry Joint Probabilistic Data Association (JPDA) se pro MTT široce používají díky své efektivitě a schopnosti zpracovávat nejistoty při asociaci dat v zašuměném prostředí. Nicméně filtry JPDA jsou náchylné ke splývání stop, kdy se stopy blízkých cílů mají tendenci slučovat, což vede k nepřesnému odhadu stavu a potenciální ztrátě stopy. Tato diplomová práce zkoumá problém splývání stop ve filtrech JPDA a navrhuje novou techniku potlačení, která kombinuje adaptivní validační gateování s prořezáváním hypotéz. Naše metoda dynamicky upravuje velikost validační oblasti na základě blízkosti cílů a odhadovaných stavů, čímž efektivně omezuje možnosti asociace a snižuje pravděpodobnost splývání stop. Prostřednictvím simulací a experimentů demonstrujeme efektivitu našeho navrhovaného přístupu při zlepšování přesnosti lokalizace a celkového výkonu sledování ve srovnání se základním filtrem JPDA a JPDA* s prořezáváním. Ačkoli naše metoda vykazuje významné výhody, vykazuje vyšší míru chybného detekování v extrémních scénářích. Diskutujeme potenciální vysvětlení tohoto omezení a navrhujeme směry pro budoucí výzkum, včetně adaptivního výběru parametrů gateování, alternativních strategií gateování a pokročilých technik správy stop. Řešením těchto aspektů se snažíme dále zlepšit robustnost a spolehlivost sledovacích systémů založených na JPDA pro zvládání komplexních scénářů s více cíli. Multi-target tracking (MTT) plays a crucial role in various applications, from autonomous vehicles and robotics to surveillance and air traffic control. Joint Probabilistic Data Association (JPDA) filters have been widely employed for MTT due to their efficiency and ability to handle data association uncertainties in cluttered environments. However, JPDA filters are susceptible to track coalescence, where closely spaced target tracks tend to merge, leading to inaccurate state estimation and potential track loss. This thesis investigates the problem of track coalescence in JPDA filters and proposes a novel suppression technique that combines adaptive validation gating with hypothesis pruning. Our method dynamically adjusts the validation gate size based on target proximity and estimated states, effectively limiting association possibilities and reducing the likelihood of track merging. Through simulations and experiments, we demonstrate the effectiveness of our proposed approach in improving localization accuracy and overall tracking performance compared to baseline JPDA and JPDA* with pruning. While our method shows significant advantages, it exhibits a higher misdetection rate in extreme scenarios. We discuss potential explanations for this limitation and propose directions for future research, including adaptive gating parameter selection, alternative gating strategies, and advanced track management techniques. By addressing these aspects, we aim to further enhance the robustness and reliability of JPDA-based tracking systems for handling complex multi-target scenarios.
Kolekce
- Diplomové práce - 18105 [194]