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MATLAB多目标混合粒子滤波跟踪系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现多目标跟踪的混合粒子滤波算法,融合Kalman滤波的精确性与粒子滤波的鲁棒性,通过重要性采样与协同估计策略,在复杂场景下持续追踪多个运动目标轨迹。系统支持动态模型适配与实时状态更新。

详 情 说 明

多目标混合粒子滤波跟踪系统

项目介绍

本项目实现了一种基于混合粒子滤波算法的多目标跟踪系统。该系统通过结合Kalman滤波的数学严谨性与粒子滤波的高鲁棒性,采用重要性采样与状态估计协同策略,能够在复杂环境下(如目标重叠、遮挡和非线性运动)实现对多目标运动轨迹的连续精确跟踪。系统支持视频序列或实时摄像头数据流输入,并输出目标的跟踪ID、位置、速度以及可视化轨迹。

功能特性

  • 混合滤波架构:融合Kalman滤波与粒子滤波优势,提升状态估计的准确性与稳定性
  • 多目标数据关联:采用先进的数据关联技术,有效处理目标交叉与遮挡场景
  • 动态重采样机制:根据粒子权重动态调整采样策略,防止粒子退化问题
  • 非线性运动适应:能够准确跟踪具有非线性运动特性的目标
  • 多源数据融合:支持视觉数据与传感器数据(如IMU)的融合输入
  • 性能评估输出:提供MOTA、MOTP等多目标跟踪评估指标

使用方法

  1. 数据准备:准备视频序列或配置实时摄像头输入,准备目标检测结果文件(如YOLO/SSD输出)
  2. 参数配置:根据跟踪场景调整粒子数量、重采样阈值等参数
  3. 系统运行:执行主程序启动跟踪流程
  4. 结果获取:系统将输出跟踪结果文件(含目标ID、位置、速度)和可视化轨迹图像
  5. 性能评估:可选运行评估模块计算跟踪精度指标

系统要求

  • 操作系统:Windows/Linux/macOS
  • 编程环境:MATLAB R2018b或更高版本
  • 内存需求:建议8GB以上,具体取决于目标数量和视频分辨率
  • 依赖工具包:Image Processing Toolbox, Computer Vision Toolbox

文件说明

主程序文件实现了系统的核心跟踪流程,具体包括:初始化跟踪参数与滤波器设置,读入视频序列和目标检测数据,对每一帧图像进行多目标状态预测与更新,执行粒子权重计算和重采样操作,完成目标轨迹关联与ID管理,最终输出跟踪结果并进行可视化展示。