In this paper, we predict tracking performance of the multiple hypothesis tracking (MHT) algorithm. The MHT algorithm is known to be an optimal Bayesian approach and is superior to asly other tracking filters because it takes into account the events that the measurements can be originated from new targets and false alarms 3s well as interesting targets. In the MHT algorithm, a number of candidate hypotheses are generated and evaluated later as more data are received. The probability of each candidate hypotheses is approximately evaluated by using the hybrid conditional average approach (HYCA). We performed numerical experiments to show the validity of our performance prediction.
수중음향 시스템에서는 이동 표적에 대한 상태 추정 및 표적 식별 등의 목적을 위해서 표적 방위 추적은 필수적이다. 그러나 감시영역에 근접 또는 교차 표적 등이 존재하는 다수 표적 상황에서의 방위 추적은 매우 어려운 문제로 다양한 접근방법으로 연구되어 왔다. SWORD는 배열 센서 신호의 출력 공분산 행렬로부터 방위 변위를 추정하여 표적을 추적함으로써 별도의 정보 연관 과정이 필요 없는 단순한 구조의 다중 표적 방위 추적 알고리즘을 제안하였으며, RYU 등은 표적 조향 벡터 (target steering vector)와 배열 센서 공분산 행렬의 신호 고유 벡터 (signal eigenvector)가 선형결합 관계임을 이용하여 교차 표적 (cross target)에 대해서도 우수한 성능을 나타내는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 또한 HWANG 등은 잡음 고유 벡터 (noise eigenvector)와 표적 조향 벡터가 직교 관계임을 이용하여 RYU의 알고리즘과 동일한 성능을 유지하면서 연산량을 개선한 알고리즘을 제안하였다. 그러나 기존의 방법은 코히어런트 (coherent) 다중 표적인 경우에는 추적 성능이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 배열 센서의 공분산 행렬로부터 추정할 수 있는 신호 고유 벡터와 잡음 공분산 행렬 (noise covariance matrix)의 특성을 이용하여 코히어런트 다중 표적에 대해 추적 성능을 유지할 수 있는 다중 표적 방위 추적 알고리즘을 제안하였으며, 근접 및 교차 기동하는 표적에 대한 시뮬레이션을 통하여 비코히어런트 (incoherent)와 코히어런트 다중 표적에 대해 추적 성능이 우수함을 확인하였다.
Kim, Chi-Ho;You, Bum-Jae;Kim, Hag-Bae;Oh, Sang-Rok
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1134-1139
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2003
Tracking is a fundamental technique which is able to be applied to gesture recognition, visual surveillance, tangible agent and so forth. Especially, multiple object tracking has been extensively studied in recent years in order to perform many and more complicated tasks. In this paper, we propose a new approach of multiple object tracking which is based on discrete event. We call this system the DEMOT (Discrete Event based Multiple Object Tracking). This approach is based on the fact that a multiple object tracking can have just four situations - initiation, continuation, termination, and overlapping. Here, initiation, continuation, termination, and overlapping constitute a primary event set and this is based on the change of the number of extracted objects between a previous frame and a current frame. This system reduces computational costs and holds down the identity of all targets. We make experiments for this system with respect to the number of targets, each event, and processing period. We describe experimental results that show the successful multiple object tracking by using our approach.
본 논문은 투과성이 좋고 실내 환경에 강건하며, 수십 센티미터(cm) 급의 고정밀 측위가 가능하다는 점에서 주목 받고 있는 IR-UWB(Impulse-Radio Ultra Wideband) 레이더 시스템에서 신호의 특성을 이용한 적응형 다중 목표물 추정 알고리즘을 제안한다. 목표물에 의해 반사되는 신호는 Peak를 갖는 다는 특성으로 다중의 Peak를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 알고리즘의 성능을 확인하기 위해서 레이더 앞에 다중 목표물을 두고 기존의 기법과 다중 목표물 추정 알고리즘을 비교하였다. 하나의 송신 안테나와 수신안테나로 목표물들의 위치를 실시간으로 추정한다. 기존의 최고 신호 도출 방식에 비해 추정할 수 있는 수가 늘어나고 다중으로 목표물 도출이 가능하다. 기존의 기법은 하나의 목표물만 추정하다보니 평균 제곱 오차가 1이 나오는 반면 다중 목표물 추정 알고리즘은 약 0.05의 결과가 도출된다. 본 논문에서 제시한 기법은 하나의 IR-UWB 모듈 환경에서 다중의 목표물을 추정 및 응용에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.
The multiple targets tracking problem has been one of main issues in the radar applications area in the last decade. Besides the standard Kalman filtering, various methods including the variable dimension filter, input estimation filter, interacting multiple model (IMM) filter, federated variable dimension filter with input estimation, probable data association (PDA) filter etc. have been proposed to address the tracking and sensor fusion issues. In this paper, two existing tracking algorithms, i.e. the IMMPDA filter and the variable dimension filter with input estimation (VDIE), are combined for the purpose of improving the tracking performance of maneuvering targets in clutter. To evaluate the tracking performance of the proposed algorithm, three typical maneuvering patterns i.e. Waver, Pop-Up, and High-Diver motions, are defined and are applied to the modified IMMPDA filter considered as well as the standard IMM filter. The smaller RMS tracking errors, in position and velocity, of the modified IMMPDA filter than the standard IMM filter are demonstrated through computer simulations.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권5호
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pp.1711-1725
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2014
Multi-target tracking is the main purpose of many video surveillance applications. Recently, multi-target tracking based on the particle filter method has achieved robust results by using the data association process. However, this method requires many calculations and it is inadequate for real time applications, because the number of associations exponentially increases with the number of measurements and targets. In this paper, to reduce the computational cost of the data association process, we propose a novel multi-target tracking method that excludes particle samples in the overlapped predictive region between the target to track and marginal targets. Moreover, to resolve the occlusion problem, we define an occlusion mode with the normal dynamic mode. When the targets are occluded, the mode is switched to the occlusion mode and the samples are propagated by Gaussian noise without the sampling process of the particle filter. Experimental results demonstrate the robustness of the proposed multi-target tracking method even in occlusion.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권3호
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pp.1464-1480
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2019
Robust tracking of infrared (IR) pedestrian targets with various backgrounds, e.g. appearance changes, illumination variations, and background disturbances, is a great challenge in the infrared image processing field. In the paper, we address a new tracking method for IR pedestrian targets via multi-feature local sparse representation (SR), which consists of three important modules. In the first module, a multi-feature local SR model is constructed. Considering the characterization of infrared pedestrian targets, the gray and edge features are first extracted from all target templates, and then fused into the model learning process. In the second module, an effective tracker is proposed via the learned model. To improve the computational efficiency, a sliding window mechanism with multiple scales is first used to scan the current frame to sample the target candidates. Then, the candidates are recognized via sparse reconstruction residual analysis. In the third module, an adaptive dictionary update approach is designed to further improve the tracking performance. The results demonstrate that our method outperforms several classical methods for infrared pedestrian tracking.
본 논문은 테러리스트와 복수의 테러 대상자 사이의 전략적 행동을 게임이론을 통해 분석한다. 기본모형은 테러리스트가 공격 여부와 그 대상을 선택하고 테러 대상자들은 각자 방어의 수위를 결정하는 게임으로서 테러의 발생확률이 내생적으로 결정되는 구조를 가지고 있다. 균형에서 테러 대상자들은 테러 공격을 서로에게 전가시키려 테러 방어에 과도한 투자를 하게 되며, 동일한 테러 대상자들도 서로 다른 수준의 방어 수위를 유지하게 된다. 균형의 결과는 테러 대상자들의 총합적 후생을 극대화하는 최적 선택에 비해 비효율적임을 보일 수 있는데, 이러한 문제는 원칙적으로 테러 대상자들이 상호 간에 위험을 분담하는 계약을 맺음으로써 해결할 수 있다. 하지만 그러한 계약들도 계약조건의 검증이 쉽지 않아 그 실효성에 제약이 있게 된다.
도착시간(Time of arrival : TOA)을 이용한 삼변측량법은 레이다 시스템에서 단일목표물의 위치를 추정할 때 일반적으로 사용되는 기법으로 다중 목표물의 경우에는 각 목표물에 대응되는 측정치를 구별할 수가 없으므로 활용이 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 측정치와 목표물 간 관계의 모호성을 없애고자 최근 레이다 분야에서 활발히 연구되고 있는 마이크로 도플러를 통해 각 목표물의 마이크로 모션을 측정하여 각 목표물의 측정치를 구별하는데 활용하였고, 구별된 측정치로 각 목표물에 대해 삼변측량법을 적용할 수 있게 하였다. 목표물은 모탄에서 분리되는 자탄을 고려하였으며 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘을 검증하였다.
For optimizing the operation plan when strike packages attack multiple targets, this article suggests a new mathematical model and a parallel hybrid genetic algorithm (PHGA) as a solution methodology. In the model, a package can assault multiple targets on a sortie and permitted the use of mixed munitions for a target. Furthermore, because the survival probability of a package depends on a flight route, it is formulated as a mixed integer programming which is synthesized the models for vehicle routing and weapon-target assignment. The hybrid strategy of the solution method (PHGA) is also implemented by the separation of functions of a GA and an exact solution method using ILOG CPLEX. The GA searches the flight routes of packages, and CPLEX assigns the munitions of a package to the targets on its way. The parallelism enhances the likelihood seeking the optimal solution via the collaboration among the HGAs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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