• Title/Summary/Keyword: 칼만알고리즘

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Multiple Vehicle Tracking Algorithm Using Kalman Filters (칼만 필터를 이용한 다중 차량 추적 알고리즘)

  • 이철헌;김형태;설성욱;남기곤;이장명
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • v.36S no.3
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    • pp.89-96
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    • 1999
  • 본 논문에서는 빠른 수행 속도를 가지고 여러 대의 차량을 동시에 추적할 수 있는 다중 차량 추적 알고리즘을 제안한다. 이러한 작업은 연속 영상으로부터 움직이는 물체의 동작 정보를 구하는 동작 분할(motion segmentation)단계와 칼만 필터(Kalman filter)를 이용해서 물체의 위치를 예측하는 동작 예측(motion estimation)단계로 나누어진다. 제안된 알고리즘은 아핀 동작 모델(Affine motion model)을 적용하여 동작 정보를 근사화함으로써 두 개의 선형 칼만 필터를 사용하고, 칼만 필터에서 예측된 위치 정보를 동작 분할 과정에 사용하여 빠른 추적이 이루어지도록 하였다. 또한, 다중 물체 추적 시 중요한 데이터 연결 문제(data association problem)를 해결하기 위해서 패턴 인식 방법을 도입하였다. 제안된 알고리즘을 고속 도로 영상에 대해 적용했을 때, 빠르고 정확한 다중 차량 추적이 이루어짐을 실험 결과를 통해 보였다.

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확장칼만 필터를 이용한 인공 위성의 궤도 추정에 관한 모의 실험

  • 손건호;최규홍
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 1993.04a
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    • pp.19-19
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    • 1993
  • 위성의 실제 궤도를 실시간하에서 추정(real-time estimation)하기 위해 지구 비대칭 중력장, 지구 대기의 저항력,그리고, 태양과 달의 위성체에 대한 섭동의 영향을 받는 지구 근방의 위성을 동력학적 모델로 선택하였다. 위성 관측소에서 얻게될 가상의 위성 궤도 자료들은 실제 관측에서 나타날 수 있는 관측 잡음(measurement noise)뿐 아니라 추적소 고도 등의 불확실한 요소들을 포함한다. 또한 수치 모델에서 고려치 못한 섭적 난수에 의해 만들었다. 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)의 특성을 알아 보기 위해 일차원에서의 자유낙하체에 대한 거리와 속도 추정의 모의 실험을 비교하였고, 뱃치추정 알고리즘, 순차 추정 알고리즘의 모의 실험이 거리변화율의 자료를 이용하여 확장 칼만 필터와 비교하였다. 그 결과, 확장 칼만 필터 알고리즘은 빠른 수렴 속도를 갖는 특성을 가지며, 실시간하에서 완전하지 못한 수치 모델로 실제 궤도를 결정하고 궤도 요소를 추정하는데 효과적임을 알 수 있다.

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The Nonlinear State Estimation of the Aircraft using the Adaptive Extended Kalman Filter (적응형 확장 칼만 필터를 이용한 항공기의 비선형 상태추정)

  • Jong Chul Kim;Sang Jong Lee;Anatol A. Tunik
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.5 no.2
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    • pp.158-165
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    • 1999
  • 비행시험을 통해 획득한 데이터의 해석과정에서 대상 항공기의 크기가 소형인 경우에는 엔진진동이나 외부의 교란에 의한 잡음이나 바이어스 등의 강도가 높기 때문에 데이터의 처리과정에서 많은 문제점을 산출하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상태추정 알고리즘이 사용되며, 본 논문에서는 항공기의 비선형 세로운동 방정식의 경우에 확장형 칼만 필터를 적용하여 항공기 세로운동의 상태변수들을 추정하였으며, 또한 확률근사과정, 이노베이션에 대한 궤환 적응 등 적응형 칼만 필터를 사용하여 수렴속도와 정확도 둥을 향상시킨 알고리즘을 제안하고 그 결과를 나타내었다.

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A Study on Bidirectional Stereo Matching Using Extended Kalman Filter (확장 칼만 필터를 이용한 양방향 스테레오 정합에 관한 연구)

  • 이철훈;설성욱;김효성
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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    • v.39 no.4
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    • pp.389-394
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    • 2002
  • In this paper, we propose a robust stereo matching algorithm using nonlinear extended Kalman filter. The proposed algorithm estimates disparity using nonlinear extended Kalman filter and compares left image to right image for obtained disparity. As this process is run iteratively, we get disparity only with a few search. And, we can get robust stereo matching results by comparing left image to right image using bilinear interpolation to consider influence of neighborhood pixel. We compared SSD algorithm which is widely used, in stereo matching method, to result of the proposed algorithm. As the result, the proposed algorithm has an outstanding matching performance.

Object-Tracking System Using Combination of CAMshift and Kalman filter Algorithm (CAMshift 기법과 칼만 필터를 결합한 객체 추적 시스템)

  • Kim, Dae-Young;Park, Jae-Wan;Lee, Chil-Woo
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.16 no.5
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    • pp.619-628
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    • 2013
  • In this paper, we describe a strongly improved tracking method using combination of CAMshift and Kalman filter algorithm. CAMshift algorithm doesn't consider the object's moving direction and velocity information when it set the search windows for tracking. However if Kalman filter is combined with CAMshift for setting the search window, it can accurately predict the object's location with the object's present location and velocity information. By using this prediction before CAMshift algorithm, we can track fast moving objects successfully. Also in this research, we show better tracking results than conventional approaches which make use of single color information by using both color information of HSV and YCrCb simultaneously. This modified approach obtains more robust color segmentation than others using single color information.

Robust Stereo Matching Algorithm Using Nonlinear Extended Kalman Filter (비선형 확장 칼만 필터를 이용한 강인한 스테레오 정합)

  • 문정화;설성욱;남기곤
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2000.12a
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    • pp.69-72
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    • 2000
  • 본 논문에서는 비선형 확장 칼만 필터(Nonlinear Extended Kalman Filter)를 이용한 강인한 스테레오 정합 알고리즘을 제안한다. 기존의 스테레오 정합 알고리즘은 변이를 구할 때 좌, 우 영상을 화소별로 비교하여 검색영역을 모두 검색하였으나 제안된 알고리즘은 비선형 확장 칼만 필터를 통해 변이를 예측하고, 예측된 변이에 대한 좌, 우 영상값을 비교하는 과정을 반복적으로 수행함으로써 단지 몇 번의 검색을 통해 변이를 구하게 된다. 그리고, 양선형 보간법(bilinear interpolation)을 이용해 주위 화소들의 영향을 고려하여 예측된 변이에 대한 좌, 우 영상값을 비교함으로써 강인한 스테레오 정합의 결과를 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘을 수행한 결과 본 알고리즘이 우수한 정합 성능을 가짐을 알 수 있었다.

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Quadratic Kalman Filter Object Tracking with Moving Pictures (영상 기반의 이차 칼만 필터를 이용한 객체 추적)

  • Park, Sun-Bae;Yoo, Do-Sik
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.20 no.1
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    • pp.53-58
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    • 2016
  • In this paper, we propose a novel quadratic Kalman filter based object tracking algorithm using moving pictures. Quadratic Kalman filter, which is introduced recently, has not yet been applied to the problem of 3-dimensional (3-D) object tracking. Since the mapping of a position in 2-D moving pictures into a 3-D world involves non-linear transformation, appropriate algorithm must be chosen for object tracking. In this situation, the quadratic Kalman filter can achieve better accuracy than extended Kalman filter. Under the same conditions, we compare extended Kalman filter, unscented Kalman filter and sequential importance resampling particle filter together with the proposed scheme. In conculsion, the proposed scheme decreases the divergence rate by half compared with the scheme based on extended Kalman filter and improves the accuracy by about 1% in comparison with the one based on unscented Kalman filter.

A study on the Robust Kalman Filter MUSIC Algorithm for DOA Estimation (방위 추정을 위한 강인 칼만 필터링 MUSIC 알고리즘에 관한 연구)

  • Pyeon, Yong-Kug;Yim, Hwang-Bin;Kang, Ki-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.1195-1198
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    • 2004
  • 본 논문에서는 레이더(Radar)나 소나(Sonar) 시스템 등에서 중요하게 여겨왔던 신호의 방위각 추정기법들은 신호원의 수를 정확히 알아야 한다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점들을 최근에는 빠른 수렴속도를 가지는 칼만 필터를 사용하여 신호원의 정보 없이 잡음 부공간을 성공적으로 추정하는 방법을 제안하게 되었는데 이 방법은 중간대 이상의 신호대 잡음비(SNR)가 유지되는 경우 신호의 정보 얼이 DOA를 추정할 수 있는 것으로 평가되어왔다. 그러나 이러한 알고리즘은 임펄스성 잡음이 섞인다면 성능저하를 가져을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 칼만 필터를 바탕으로 한 MUSIC 알고리즘에 시변메모리인자와 후버 영향 함수를 도입하여 임펄스 잡음에 강인한 DOA 추정알고리즘을 제안한다.

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칼만 필터와 퍼지로직을 이용한 원자력 발전소 제한제어 알고리즘에 관한 연구

  • 김성헌;이은철;최중인
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.139-146
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    • 1997
  • 제한 제어 계통은 원자력발전소의 주요계통의 운전상태를 감지하여 운전변수들의 이상 기동이 예상되면 적절한 제한조치를 자동으로 수행하여 원자로 트립이 일어나는 것을 미연에 방지한다. 한 계통의 고장으로 인한 이상상태가 발생하면 국부제어기는 그 국소성 때문에 그 상황을 제대로 다루지 못할 경우가 생긴다. 따라서 고장의 원인을 정확히 파악하고 그에 대한 적절한 대처를 할 수 있는 높은 수준의 지능적 제한 재어 알고리즘이 필요하게 되며 이를 위하여 본 연구에서는 칼만 필터를 이용하여 원전의 상태변수를 추정하고 퍼지로직을 이용하여 고장을 파악하고 적절한 조치를 수행할 수 있는 제한 제어 알고리즘을 개발하였다. 이를 영광 3/4호기 원전의 이상 상태에 대하여 모의 적용함으로써 그 유용성을 보여주었다.

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A novel robot localization algorithm based on neural network and Kalman filter (신경 회로망과 칼만 필터를 결합한 새로운 방식의 로봇 위치인식 알고리즘)

  • 이희성;김은태;박민용
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.519-522
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    • 2004
  • 본 논문에서는 외향 기반 접근법을 기반으로 한 로봇의 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 로봇이 작업을 수행할 공간에서 강한 상관관계를 갖는 영상들을 취득하여 eigenspace로 투영 시킴으로써 주성분의 추출을 수행한다. 이 추출된 주성분은 신경 회로망을 이용해 eigenspace에서의 연속 외향 함수(continuous appearance function)로 나타낼 수 있다. 로봇의 위치 추정을 위해 새로운 영상이 주어지면 이것을 eigenspace로 투영 시킨 후 연속 외향 함수를 통해 로봇의 현재 위치를 추정한다. 최종적으로는, 영상안의 데이터에 칼만 필터를 적용함으로써 로봇의 정확한 위치와 영상으로 획득된 정보 사이의 오차를 이용하여 보다 정확한 이동 로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다.

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