• 제목/요약/키워드: Kalman Filiter

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UKF와 연동된 입자필터를 이용한 실시간 단안시 카메라 추적 기법 (Real-time Monocular Camera Pose Estimation using a Particle Filiter Intergrated with UKF)

  • 이석한
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.315-324
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    • 2023
  • 본 논문에서는 UKF(unscented Kalman filter)와 연동된 입자필터를 이용한 단안시 카메라의 실시간 자세추정 기법을 제안한다. 단안시 카메라 자세 추정 기법에는 주로 카메라 영상과 자이로스코프, 가속도센서 데이터 등을 연동하는 방법이 많이 이용되고 있으나 본 논문에서 제안하는 방법은 별도의 센서 없이 카메라 영상에서 취득되는 2차원 시각 정보만을 이용하는 것을 목표로 한다. 제안된 방법은 카메라 영상 이외의 부가적인 장비를 이용하지 않고 별도의 센싱 정보 없이 2차원 영상만으로 카메라 추적이 가능하며, 따라서 기존에 비해 하드웨어 구성이 단순해질수 있다는 장점을 갖고 있다. 제안된 방법은 UKF와 연동된 입자필터를 기반으로 한다. 입자필터의 각 입자마다 개별적으로 정의된 UKF로부터 카메라의 상태를 추정한 다음 입자필터의 전체 입자로부터 카메라 상태에 대한 통계데이터를 산출하고 이로부터 카메라의 실시간 자세정보를 계산한다. 기존의 방법과 달리 제안된 방법은 카메라의 급격한 흔들림이 발생하는 경우에도 카메라 추적이 가능함을 보여주며, 영상 내의 특징점 대다수가 가려지는 환경에서도 카메라 추적에 실패하지 않음을 실험을 통하여 확인하였다. 또한 입자의 개수가 35개인 경우 프레임 당 소요 시간이 약 25ms이며 이로부터 실시간 처리에 문제가 없음을 확인할 수 있었다.

부정 내적 공간에서의$H^\infty$ 필터의 일반화를 통한 분산 $H^\infty$ 필터의 설계 (Design of Decentralized $H^\infty$ Filter using the Generalization of $H^\infty$ Filter in Indefinite Inner Product Spaces)

  • 김경근;진승희;윤태성;박진배
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권6호
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    • pp.735-746
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    • 1999
  • We design the robust and inherently fault tolerant decetralized$$H^infty$$ filter for the multisensor state estimation problem when there are insufficient priori informations on the statistical properties of external disturbances. For developing the proposed algorithm, an alternative form of suboptimal$$H^infty$$ filter equations are formulated by applying an alternative form of Kalman filter equations to the indefinite inner product space state model of suboptimal$$H^infty$$ filtering problems. The decentralized$$H^infty$$ filter that consists of local and central fusion filters can be designed effciently using the proposed alternative$$H^infty$$ filiter gain equations. The proposed decentralized$$H^infty$$ filter is robust against un-known external disturbances since it bounds the maximum energy gain from the external disturbances to the estimation errors under the prescribed level$$r^2$$ in both local and central fusion filters and is also fault tolerant due to its inherent redundancy. In addition, the central fusion equations between the global and local data can reduce the unnecessary calculation burden effectively. Computer simulations are made to ceritfy the robustness and fault tolerance of the proposed algorithm.

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HoG 특징 기반 사람 탐지와 멀티레벨 매칭 추적을 이용한 보행자 통행량 측정 알고리즘 (Pedestrian Traffic Counting Using HoG Feature-Based Person Detection and Multi-Level Match Tracking)

  • 강성욱;정진동;서홍일;이해연
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제5권8호
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    • pp.385-392
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    • 2016
  • 현대 사회에서 상업적 성공을 위해서는 상권 분석이 필요하며, 상권 분석의 요소 중에서 핵심적인 부분은 통행량이다. 통행량을 측정하기 위해서 사람이 직접 측정하는 방법이 많이 사용되고 있으나 높은 인건비와 측정 실수를 유발할 가능성이 높다. 본 논문에서는 웹캠을 통해 촬영한 이미지를 이용하여 보행자의 통행량을 측정할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 사람 영역 탐지와 움직임 추적으로 구성되어 있다. 사람 영역 탐지에서는 움직임 영역을 추출하고 HoG 특징과 Adaboost 분류기를 이용하여 사람 영역을 탐지한다. 움직임 추적에는 멀티 레벨 매칭과 거짓 양성 제거를 이용하여 추적 및 통행량을 측정한다. 멀티 레벨 매칭은 HoG 영역에 대해 유사도 계수를 구하여 판별하는 과정, 칼만 필터를 이용하여 추정한 위치의 이미지 유사도를 계산 과정, 사람 영역 탐지에서 추출한 움직임 영역을 이용해 유사도를 계산하는 3단계 과정으로 구성되어 있다. 거짓 양성 제거는 사람 영역 탐지에서 잘못된 탐지 영역을 제거한다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 기존의 사람 영역 탐지 및 추적하는 방법과 비교 실험을 수행하였다. 그 결과 제안하는 방법은 사람 통행량 측정에서 83.6% 정확도를 보였으며, 기존 알고리즘에 비하여 11% 높은 성능을 달성하였다.