一種改進的聯合交互式多模型概率數據關聯算法

楊 雄 張順生 陳明燕

(電子科技大學 成都 611731)

1 引言

在多目標跟蹤領域，現在工程中常用的關聯算法為“最近鄰”［1，2］。該算法的優點是計算簡單，缺點是在多回波環境下離預測位置最近的候選回波并不一定是目標的真實回波，因此該方法有可能出現誤跟和失跟目標的情況。PDA［3～5］算法是在有雜波環境中的單目標跟蹤中較好的數據關聯算法，在多目標跟蹤中，由于此算法沒有考慮到其他目標的影響，當多目標距離較近時，會引起航跡聚合。目前在目標密集環境下進行多目標跟蹤的最有效算法為聯合概率數據關聯(joint probabilistic data association，JPDA)［5，6，9］算法，該算法通過對確認矩陣進行拆分得到互聯事件。但是其缺點是當目標個數增大時，互聯矩陣的數量將呈指數級增大使得該算法的計算量也相應的呈指數級增大，所以該算法很難在工程中得到運用。因此，為了保持跟蹤性能同時降低計算量，使其能夠在工程中得以運用，本文對PDA算法進行改進，并將改進的PDA算法和交互式多模型算法結合，提出一種改進的聯合交互式多模型概率數據關聯算法(IC-IMMPDA)。

2 改進的聯合交互式多模型概率數據關聯算法

圖1 IC-IMMPDA算法結構

將PDA與IMM算法相結合的通常方法是對IMM濾波器中的各個濾波器直接使用PDA算法［7］，但此種方法容易產生誤跟、失跟現象。針對這個問題，文獻［8］提出了一種新的 IMMPDA結構(CIMMPDA)，即在IMM結構中對各濾波器使用一個相同的波門錄取回波，而對各濾波器使用相同的回波關聯與綜合結果。從而保證所構造的波門為最優，最終得到全系統最優的回波集合。……