[发明专利]一种基于带标签的GM-PHD平滑滤波多目标跟踪方法

权利要求书

1.一种基于带标签的GM-PHD平滑滤波多目标跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：建立目标的状态方程和观测强度量测方程；

步骤S2：初始化目标的状态，对k＝0时刻的强度函数和标签集合进行初始化，分别为

上式中，J_n表示第n时刻的高斯项个数，wⁱ表示该时刻第i个高斯项的权值，N(x,m,P)表示变量x服从均值为m协方差为P的高斯分布，其中tⁱ表示标签集中的第i个标签；

步骤S3：为每个标签设置两个初始值为0的标志量n_con和n_miss，n_miss表示标签对应高斯项未被检测到的步数即该标签对应航迹的信息缺失步数，当该标签确认为目标时n_con＝1，设置初始航迹存储集合S≠φ；

步骤S4：对经过初始化处理的目标进行前项滤波处理；

步骤S5：利用滞后的L时刻的量测来平滑前向滤波后的高斯项，即更新k时刻的状态，完成多目标的后向平滑递推，其中当L＝k+1时为一步后向平滑，得到后向平滑结果；

步骤S6：合并修剪高斯项；

步骤S7：估计全体目标数目，对修剪合并后的PHD进行权值求和得到全体目标数目估计

步骤S8：目标数目估计修正，设置阈值U_T，当k时刻、k-2时刻的目标数与k-1时刻的目标数差值的绝对值满足大于阈值U_T时，则对k-1时刻的目标数目进行修正，其修正结果为：

步骤S9：状态估计，得到确定的目标航迹。

2.根据权利要求1所述的基于带标签的GM-PHD平滑滤波多目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤S1中建立的目标状态方程为：

其中，为k时刻目标的运动状态，分别表示x-y平面中x方向和y方向的目标位置信息，和分别表示x-y平面中x方向和y方向的速度，表示目标的强度；v_k为已知的过程噪声，f_k(·)为已知的非线性函数，N_k为k时刻目标总数；

所述步骤S1中建立的目标观测强度量测方程：

假设k时刻传感器产生一幅关于监测区域的二维图像，即每一时刻的量测是一个二维的像素点平面；假设x轴、y轴的距离分辨单元长度分别为n和m；每一幅图像包含n×m的像元，每一个分辨单元对应一个矩形区域Δx×Δy，且每一分辨单元(i,j)的中心为(iΔx,jΔy)，i＝1,...,n，j＝1,...,m；雷达在第i个距离单元，第j个方位单元(记为第(i,j)个分辨单元)的观测强度可表示为：

表示k时刻目标状态为的目标在(i,j)单元的点扩散函数，表示观测噪声。