基于PMBM滤波的机动非椭圆扩展目标跟踪算法

作者：李佳彤; 杨金龙^*

来源：信号处理, 2023, 39(06): 1108-1119.

DOI：10.16798/j.issn.1003-0530.2023.06.016

• 泊松多伯努利混合滤波
• 伽马高斯逆威沙特分布
• 非椭圆扩展目标跟踪
• 交互式多模型

扩展目标的形状大多是不规则的，且观测角度不同会发生变化，此外，在复杂场景下，还会存在扩展目标和点目标同时存在，且存在机动的问题，针对该问题，本文提出一种混合形状多模型泊松多伯努利混合滤波算法（IMM-VNNET-PMBM）。首先，通过子随机矩阵表示的形状多子目标非椭圆伽马高斯逆威沙特（GGIW），代替泊松多伯努利混合滤波框架下表示扩展目标的单GGIW密度，以提升形状估计精度；其次，目标运动状态发生变化时，扩展目标的形状信息通常也会发生变化，采用固定的形状子目标估计扩展目标形状将不准确，算法中通过基于密度的DBSCAN算法进行量测聚类，以多假设数据关联计算形状子目标分量的存在概率，自适应调整子目标数量，实现对扩展目标的时变形状估计；最后，算法通过融入交互多模型，实现了对复杂环境下的点目标和多机动扩展目标同时跟踪；实验结果表明，提出算法能够有效对机动且形状变化的多扩展目标跟踪，具有较好的跟踪性能。

• 单位
  江南大学