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Kapitel 4. Objektverfolgung
4.4 Datenassoziation
4.4.1 Einleitung
Der Einsatz von Zustandsschätzern erfordert, dass zum Zeitpunkt der Systemaktualisierung
eine korrekte Zuordnung von Mess- und Prädiktionswerten besteht. Eine korrekte Zuordnung
in diesem Zusammenhang bedeutet, dass jeder Objektpfad mit einem einzelnen Messwert
assoziiert wird, der im besten Fall natürlich auch vom zugehörigen Objekt stammt. Dieses
Problem der korrekten Zuweisung wird als Assoziationsproblem bezeichnet.
Die Datenassoziation lässt sich in zwei Teilbereiche untergliedern, dem
ˆ Datenausschluss und der
ˆ Datenzuweisung.
Beide Teilbereiche werden im Folgenden näher betrachtet.
4.4.2 Datenausschluss
Der Datenausschluss ist eine Vorauswahl der Messdaten. Er wird in der Literatur häufig als
Gating bezeichnet. Bei diesem Vorgang wird um die Prädiktion ein Suchbereich (validation
region oder Gate) im Zustandsraum aufgespannt. Dieser Suchbereich beschreibt den Aufenthaltsraum,
in dem die zugehörige Messung eines Objektes mit hoher Wahrscheinlichkeit
zu finden ist. Alle Messungen innerhalb des Suchbereichs gehen in den nächsten Schritt der
Datenzuweisung mit ein, alle anderen werden ausgeschlossen. Dieses Vorgehen lässt darüber
hinaus die Identifizierung von neuen Objekten zu. Intuitiv ordnet man Messungen, die nahe
an der Prädiktion liegen, am ehesten dem entsprechenden Objektpfad zu. Daher bietet sich
ein Abstandsmaß als Modellierungsgrundlage für den Suchbereich an. In dieser Arbeit wird
als Abstandsmaß die euklidische Distanz verwendet. In der Literatur finden sich aber auch
häufig die Block-Distanz und die Mahalanobis-Distanz als Abstandsmaß.
4.4.3 Datenzuweisung
Nach der Vorauswahl der möglichen Kandidaten durch das Gating muss die Entscheidung
getroffen werden, welcher der Kandidaten welchem Objektpfad zugeordnet wird. Nachfolgend
werden einige klassische Verfahren der Datenzuweisung vorgestellt.
Nearest-Neighbor-Verfahren:
Das Nearest-Neighbor (NN)-Verfahren ist eines der einfachsten Zuweisungsverfahren. Bei
diesem wird nur eine Hypothese der Datenzuweisung betrachtet, nämlich die Messung, die
am nächsten zur Prädiktion liegt. Dieses Verfahren hat bei der Multi-Objektverfolgung den
Nachteil, dass eine einzelne Messung zu mehreren Objektpfaden zugeordnet werden kann,
Masterarbeit Julian Paar 39