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Kapitel 7. Versuchauswertung mittels Objekverfolgung
Die mögliche Änderung der Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des Partikels wird
durch das Systemrauschen modelliert. Mit der angenommenen Standardabweichung von
σ s = 5 (Pixel) ergibt sich für das Systemrauschen
⎡
⎤
σs 2 0 0 0
Q =
0 σ 2 s 0 0
⎢
⎣ 0 0 σs 2 0
⎥
⎦ . (7.6)
0 0 0 σs
2
Die Kovarianzmatrix P wird durch das Messrauschen initialisiert:
⎡
⎤
σm 2 0 0 0
P 0 =
0 σ 2 m 0 0
⎢
⎣ 0 0 σm 2 0
⎥
⎦ . (7.7)
0 0 0 σm
2
7.4.2 Gestaltung des Filtersystems
Die Gestaltung des Filtersystems bildet die Vorüberlegung zur Implementierung der Objektverfolgung.
Es ist von Bildsequenzen auszugehen, in denen sich mehrere Partikeln im Bild
befinden. Diese Partikel bewegen sich unabhängig voneinander und können sich daher in Bewegungsrichtung
und Geschwindigkeit unterscheiden. Im Zuge der Multi-Objektverfolgung
muss ein Verfahren entwickelt werden, welches ein Partikel eindeutig zu einem Objektpfad
zuordnet. Für die grundsätzliche Gestaltung des Partikelfiltersystems ergeben sich zwei
Möglichkeiten:
1. Die Zustände aller Partikel werden in einen Zustandsvektor zusammengefasst und
durch einen KF verwaltet. Diese Möglichkeit macht eine dynamische Anpassung des
Zustandsvektors sowie der Systemmatrizen erfolderlich.
2. Jedes Partikel wird einem eigenen KF zugeordnet. Bei dieser Gestaltung ist mit einem
höheren Verwaltungsaufwand zu rechnen.
Vor allem aufgrund der Annahme, dass sich Partikel voneinander unabhängig bewegen, bietet
sich die Verwendung der zweiten Möglichkeit aufgrund der höheren Flexibilität an. Bei der
Implementierung in dieser Arbeit wird daher jeder Objektpfad durch eine Instanz der Klasse
kalman repräsentiert. Innerhalb dieser Klasse sind die Schritte des KF, Prädiktion und
Aktualisierung, das Gating der Datenassoziation sowie Methoden zur Initialisierung neuer
Objektpfade und der Abspeicherung abgestorbener Objektpfade implementiert. Darüber
hinaus wird in den Instanzen der Klasse der Verlauf von wichtigen Parametern der Objektverfolgung
gespeichert. Diese sind beispielhaft der Verlauf der Position und Geschwindigkeit
eines Partikels aber auch Parameter des KF wie zum Beispiel der Korrekturfaktor. Die
Masterarbeit Julian Paar 68