基于αβ濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種基于αβ濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法，本發(fā)明方法，包括：處理器根據(jù)原始標(biāo)繪對應(yīng)的標(biāo)繪目標(biāo)的位置以及航向航速建立預(yù)測波門；識別所述預(yù)測波門內(nèi)的軌跡目標(biāo)；判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于0，若是，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)存在，并判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于1，若大于1，則選擇最優(yōu)所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪；若等于1，則采用αβ濾波關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪；若否，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)不存在，并采用直線外推所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)所述原始標(biāo)繪。本發(fā)明實施例實現(xiàn)了對于各類情況可以進行綜合分析處理，軌跡目標(biāo)的跟蹤結(jié)果更加準確。
【專利說明】基于aP濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實施例涉及計算機科學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于a0濾波的船舶目標(biāo)跟 蹤處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 船舶追蹤是指通過技術(shù)手段實時監(jiān)控船舶的所在位置，從而對船舶的安全生產(chǎn)和 船期執(zhí)行情況做到遠程實時跟蹤。實現(xiàn)船舶的實時追蹤具有非常重要的商業(yè)價值。一方面 船公司、租家等船舶經(jīng)營人可以遠程監(jiān)控船舶的實時動態(tài)，從而對船舶的安全管理和船期 的執(zhí)行情況了然于心。另一方面對于港口管理機關(guān)而言，可以實現(xiàn)對港區(qū)內(nèi)船舶的全部監(jiān) 控，便于更好的安排作業(yè)計劃和保障港區(qū)安全。此外，船舶服務(wù)輔助行業(yè)如船舶代理公司、 備件物料供應(yīng)公司都可以通過實現(xiàn)掌握所在港口的船舶動態(tài)提前聯(lián)系船東獲得更多的業(yè) 務(wù)機會。
[0003] 軌跡目標(biāo)跟蹤技術(shù)是指對根據(jù)雷達圖像提取出來的標(biāo)繪目標(biāo)進行對比匹配，最終 形成具有各類航行信息的軌跡目標(biāo)的方法。目前此類算法大多依據(jù)卡爾曼濾波的各個形式 對目標(biāo)的運動進行建模，根據(jù)模型對軌跡目標(biāo)進行推算。依據(jù)推算結(jié)果獲得最有可能的匹 配目標(biāo)或是直接采用直線外推及時間對齊進行目標(biāo)匹配。
[0004] 已有軌跡目標(biāo)跟蹤技術(shù)對于各類情況無法進行綜合分析處理，并且軌跡目標(biāo)跟蹤 結(jié)果不夠準確。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供一種基于aP濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法，以克服現(xiàn)有技 術(shù)中軌跡目標(biāo)跟蹤技術(shù)對于各類情況無法進行綜合分析處理，軌跡目標(biāo)跟蹤結(jié)果不夠準確 的問題。
[0006] 本實施例提供了一種基于a0濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法，包括：
[0007] 處理器根據(jù)原始標(biāo)繪對應(yīng)的標(biāo)繪目標(biāo)的位置以及航向航速建立預(yù)測波門；
[0008] 識別所述預(yù)測波門內(nèi)的軌跡目標(biāo)；
[0009] 判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于0,若是，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)存在， 并判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于1，若大于1，則選擇最優(yōu)所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪； 若等于1，則采用a0濾波關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪；
[0010] 若否，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)不存在，并采用直線外推所述軌跡目標(biāo)關(guān) 聯(lián)所述原始標(biāo)繪。
[0011] 進一步地，所述采用a0濾波關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪，包括：
[0012] 處理器將所述原始標(biāo)繪的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)；
[0013] 采用公式

【權(quán)利要求】
1. 一種基于a 0濾波的船舶目標(biāo)跟蹤處理方法，其特征在于，包括： 處理器根據(jù)原始標(biāo)繪對應(yīng)的標(biāo)繪目標(biāo)的位置以及航向航速建立預(yù)測波門； 識別所述預(yù)測波門內(nèi)的軌跡目標(biāo)； 判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于〇,若是，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)存在，并判 斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于1，若大于1，則選擇最優(yōu)所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪；若等 于1，則采用a 0濾波關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪； 若否，則確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤目標(biāo)不存在，并采用直線外推所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)所 述原始標(biāo)繪。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用a P濾波關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪，包括： 處理器將所述原始標(biāo)繪的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)； 采用公式
求得所述原始標(biāo)繪位置值與軌跡預(yù)測位置值差的信任程度a，其中，k為設(shè)定值； 采用公式
求得所述原始標(biāo)繪位置值與軌跡預(yù)測位置值差異對速度影響的信任程度3 ; 根據(jù)所述a 3求得軌跡目標(biāo)位置坐標(biāo)、軌跡目標(biāo)對應(yīng)的速度；公式
根據(jù)所述軌跡目標(biāo)位置坐標(biāo)、軌跡目標(biāo)對應(yīng)的速度確定軌跡目標(biāo)，其中，所述Xp為預(yù)測 波門中心點橫坐標(biāo)，所述Xt為軌跡目標(biāo)的橫坐標(biāo),所述Xm為原始標(biāo)繪的橫坐標(biāo),所述Yp為預(yù) 測波門中心點縱坐標(biāo)，所述Yt為軌跡目標(biāo)的縱坐標(biāo),所述Ym為原始標(biāo)繪的縱坐標(biāo),所述V xt為軌跡目標(biāo)速度X軸分量，所述Vxp為原始標(biāo)繪速度X軸分量，所述Vyt為軌跡目標(biāo)速度Y軸 分量，所述Vyp為軌跡目標(biāo)原始標(biāo)繪速度Y軸分量，所述P為雷達掃描周期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇最優(yōu)所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)原始標(biāo) 繪，包括： 處理器計算所述軌跡目標(biāo)的質(zhì)量與面積的連貫性以及與航行軌跡的距離； 根據(jù)所述連貫性以及所述距離建立所述軌跡目標(biāo)與所述航行軌跡的對應(yīng)關(guān)系； 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系建立關(guān)聯(lián)矩陣； 根據(jù)所述關(guān)聯(lián)矩陣計算最優(yōu)對應(yīng)關(guān)系； 選取所述最優(yōu)對應(yīng)關(guān)系中的軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)原始標(biāo)繪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述識別所述預(yù)測波門內(nèi)的軌跡目標(biāo)之 后,還包括： 根據(jù)所述軌跡目標(biāo)的方向和速度確定所述軌跡目標(biāo)對應(yīng)的原始標(biāo)繪處于錨泊狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述確定所述原始標(biāo)繪為跟蹤 目標(biāo)不存在，并采用直線外推所述軌跡目標(biāo)關(guān)聯(lián)所述原始標(biāo)繪，包括： 處理器將所述原始標(biāo)繪對應(yīng)的預(yù)測波門按當(dāng)前的質(zhì)量因子查詢對應(yīng)預(yù)測波門面積系 數(shù)表中的系數(shù)值，并根據(jù)所述系數(shù)值標(biāo)識的倍數(shù)擴大所述預(yù)測波門。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述并根據(jù)所述系數(shù)值標(biāo)識的倍數(shù)擴大 所述預(yù)測波門之后，還包括： 判斷所述軌跡目標(biāo)個數(shù)是否大于〇,若否，則采用計數(shù)器為跟蹤目標(biāo)丟失次數(shù)計數(shù)； 判斷所述次數(shù)是否大于閾值次數(shù)，若大于，則將所述原始標(biāo)繪標(biāo)識為跟蹤目標(biāo)丟失。
【文檔編號】G01S7/41GK104330792SQ201410609700
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】龐福文, 付震, 蔣劍平, 陳文彬, 朱凌 申請人:大連海大船舶導(dǎo)航國家工程研究中心有限責(zé)任公司