基于MATLAB的运动物体轨迹跟踪
matlab飞机轨迹代码
matlab飞机轨迹代码
编写飞机轨迹的 MATLAB 代码涉及许多复杂的数学和物理概念,这需要考虑飞机的速度、加速度、风阻等因素。
以下是一个简单的
示例,展示了如何使用 MATLAB 绘制一个简单的飞机轨迹。
matlab.
% 飞机轨迹示例代码。
% 飞机的初始位置。
x0 = 0;
y0 = 0;
% 飞机的速度和方向。
v = 100; % 假设飞机速度为100单位/时间。
theta = pi/4; % 假设飞机方向为45度(以弧度表示)。
% 飞机飞行的时间。
t = 0:0.1:10; % 假设飞行时间为10个时间单位,每0.1个时间单位取一个点。
% 飞机的轨迹方程。
x = x0 + v cos(theta) t; % 飞机的x坐标随时间变化。
y = y0 + v sin(theta) t; % 飞机的y坐标随时间变化。
% 绘制飞机轨迹。
plot(x, y, 'b-'); % 绘制飞机轨迹,线条颜色为蓝色。
xlabel('X 坐标'); % x轴标签。
ylabel('Y 坐标'); % y轴标签。
title('飞机轨迹'); % 图表标题。
这段代码创建了一个简单的飞机轨迹模拟,假设飞机以固定速度和方向飞行。
实际上,真实的飞机轨迹涉及更多复杂的因素,比如飞机的加速度、风速和风向等。
如果你需要更复杂的飞机轨迹模拟,你可能需要使用更复杂的数学模型和物理模拟来实现。
(完整word版)【matlab代做】基于MATLAB的GMM和KDE核估计得目标跟踪仿真
第一章课题背景和研究意义近年来,视频监控系统在各行业得到了广泛应用,生活中有小区、超市等的安全监控,银行系统有柜台监控,交通方面有违章监控等。
这些监控系统是由一个或多个摄像机以及与之相连的一套电视监视器组成的,它们的用途主要是对场景的记录和保存,当异常情况,比如盗窃行为发生后,保安人员才通过记录的结果察看发生的事情,但往往为时已晚。
视觉监视是指在一个繁忙环境中对人和车辆等进行实时的观察,并给出对它们行为和动作的描述。
这一技术包括了运动目标的检测、跟踪、目标分类和行为理解等方面,涉及到计算机视觉、模式识别和人工智能领域的许多核心课题,是一个具有挑战性的困难问题。
近年来随着集成电路和计算机技术的迅猛发展,视觉监视系统所要求的硬件设备成本大大降低,因此它获得了日益广泛的研究与应用。
许多关于视觉监视的大规模研究项目已经在美国、欧洲和日本展开,同时它也成为许多国际学术会议关注的重要主题。
运动目标检测与跟踪处于整个视觉监视系统的最底层,是各种后续高级处理如目标分类、行为理解等的基础。
运动目标检测系指从视频流中实时提取目标,一般是确定目标所在区域和颜色特征等。
目标检测的结果是一种“静态”目标——前景目标,由一些静态特征所描述。
运动目标跟踪则指对目标进行连续的跟踪以确定其运动轨迹。
我们通过为静止背景建模来检测前景点。
具体的背景模型以 Stauffer 等提出的自适应混合高斯模型为蓝本,并对其作了部分改进以更好地处理实际背景发生变化的情形。
算法中采用一种可靠的连通区域检测算法完成前景目标的分割。
目标跟踪时则通过匹配目标的位置、大小、形状和颜色等特征,建立运动目标与前景目标间的对应关系。
算法中考虑了跟踪中多个目标相互遮挡的问题,分析了几种可能结果并分别加以处理。
我们还为运动目标引入了可靠性度量以使目标跟踪过程更加稳定和可靠。
在实际应用中,不包括运动物体的纯背景图像通常无法得到。
而且,由于场景光照变化、摄像机抖动等因素,背景不可能完全静止。
基于matlab利用加速度和陀螺仪实现绘制轨迹的方法
基于matlab利用加速度和陀螺仪实现绘制轨迹的方法要在MATLAB中利用加速度和陀螺仪数据实现绘制轨迹,您可以按照以下步骤进行操作:1. 首先,将加速度计和陀螺仪的数据进行融合。
您可以使用卡尔曼滤波器(Kalman filter)或扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)等方法对加速度计和陀螺仪的数据进行融合。
融合后的数据将具有更高的精度和稳定性。
2. 接下来,将融合后的数据转换为轨迹数据。
您可以使用四元数(Quaternion)或旋转矩阵(Rotation Matrix)等方法对数据进行转换。
转换后的轨迹数据将表示载体在三维空间中的运动轨迹。
3. 利用MATLAB绘制轨迹数据。
您可以使用MATLAB的plot函数或scatter函数绘制轨迹数据。
例如,您可以使用以下代码绘制一条三维空间的轨迹:```matlab% 假设融合后的轨迹数据为trajectory_data,其中包含以下列:% [x, y, z, roll, pitch, yaw, time]% 绘制轨迹figure;hold on;plot3(trajectory_data(:, 1), trajectory_data(:, 2), trajectory_data(:, 3), 'ro');xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z');```4. 如果需要,您可以对轨迹数据进行平滑处理。
您可以使用MATLAB的smoothing函数或滤波器函数对轨迹数据进行平滑处理。
平滑处理后的轨迹数据将更加平滑,有助于提高视觉效果。
5. 最后,您可以对绘制的轨迹进行保存和导出。
您可以使用MATLAB的saveas函数或print函数将绘制的轨迹保存为图像文件,例如JPEG或PNG等格式。
以上是在MATLAB中利用加速度和陀螺仪数据实现绘制轨迹的方法。
路径跟踪控制算法 matlab
路径跟踪控制算法概述路径跟踪控制算法是一种在自主导航系统中广泛应用的技术。
其主要目标是使机器能够根据预先定义的路径,自动进行导航并沿着路径正确地前进。
在机器人、自动驾驶和无人机等领域,路径跟踪控制算法的研究和应用对于实现精确的导航和避免碰撞具有重要意义。
原理和实现方式路径跟踪控制算法的原理和实现方式可以分为一下几个步骤:1. 轨迹规划在路径跟踪控制算法中,首先需要进行轨迹规划,即确定从起始点到目标点所需的路径。
常用的轨迹规划方法包括最短路径算法、A*算法和动态规划算法。
这些算法可以根据地图信息和环境约束生成最优的路径。
2. 控制策略选择一旦获得了要跟踪的路径,就需要选择合适的控制策略来实现路径跟踪。
在路径跟踪中常用的控制策略包括纯追踪控制、模型预测控制和滑模控制等。
不同的控制策略适合不同的场景和机器人类型。
3. 路径跟踪控制在路径跟踪控制算法中,控制器根据所选的控制策略,将机器人引导沿着预定义的路径前进。
控制器会根据机器人当前的位置和姿态信息,计算出所需的控制信号,如速度和转向角度,并将其应用于机器人的执行机构。
4. 路径修正和避障在实际的导航过程中,由于环境的变化或测量误差等因素,机器人可能会偏离原始的路径。
因此,路径跟踪控制算法一般还会包括路径修正和避障功能。
路径修正可以通过实时测量机器人与期望路径之间的距离和方向来实现。
而避障功能可以通过使用传感器数据和环境建模来避免碰撞和更好地适应复杂的环境。
应用实例路径跟踪控制算法在各个领域都有重要的应用。
以下是一些典型的应用实例:1. 无人驾驶车辆路径跟踪控制算法在无人驾驶领域广泛应用,它使得无人驾驶车辆能够根据预先定义的路径进行自主导航。
通过运用先进的感知和控制技术,无人驾驶车辆能够沿着规划的路径安全地行驶,并根据实时的环境信息进行路径修正和避障。
2. 机器人导航路径跟踪控制算法在工业机器人和服务机器人导航中也得到了广泛应用。
在工业自动化领域,机器人需要在复杂的工作环境中自主导航并执行任务。
MATLAB跟轨迹分析
MATLAB跟轨迹分析MATLAB是一种高级技术计算环境和编程语言,广泛应用于各个领域中的科学与工程计算。
它提供了丰富的函数库和工具箱,可以用于数据处理、可视化、模拟和分析等任务。
其中一项常见的应用是轨迹分析,即对物体或者系统在时间和空间上的运动进行分析和模拟。
轨迹分析在多个领域中起着重要的作用,比如物理学、生物学、机械工程等。
对于轨迹数据的分析可以帮助解释和理解物体的运动规律,优化运动轨迹,以及预测未来的运动状态。
在MATLAB中,可以使用多种方法对轨迹数据进行分析,包括统计分析、插值、回归分析、滤波和模拟等。
以下是一些常见的轨迹分析方法:1.数据导入和可视化:可以使用MATLAB的文件读取和数据处理工具将轨迹数据导入到MATLAB环境中,然后通过绘图函数进行可视化。
可以使用散点图、曲线图、等高线图等形式展示轨迹数据,以便更直观地观察和分析。
2.轨迹插值:在轨迹数据中可能存在缺失值或者噪声,可以使用MATLAB的插值函数对轨迹数据进行平滑处理。
常见的插值方法包括线性插值、样条插值、拉格朗日插值等。
3.轨迹分段和切割:在实际应用中,轨迹数据可能会因为不同的运动行为而分段。
可以使用MATLAB的函数对轨迹数据进行分段,然后对每个段进行单独的分析。
4.轨迹拟合和回归分析:可以使用MATLAB的拟合工具箱对轨迹数据进行拟合,并使用回归分析方法评估拟合的精度。
拟合和回归分析可以帮助确定轨迹的运动模型和参数。
5.轨迹滤波:在实际应用中,轨迹数据可能会受到测量误差、噪声和干扰的影响。
可以使用MATLAB的滤波器设计工具箱对轨迹数据进行滤波,以去除噪声和干扰。
6.轨迹模拟和预测:可以使用MATLAB的仿真和模型建立工具箱对轨迹进行模拟和预测。
通过建立合适的数学模型和运动方程,可以预测未来的轨迹运动状态。
除了上述方法,MATLAB还提供了丰富的图形绘制、数据分析和统计工具,可以用于更深入的轨迹分析。
此外,MATLAB还支持与其他软件和工具集成,可以方便地进行数据的导入和导出。
使用Matlab进行运动轨迹分析与物体识别
使用Matlab进行运动轨迹分析与物体识别引言:在现代科技和计算机技术的发展下,人们可以利用各种软件和工具进行各种应用研究,这其中就包括了运动轨迹分析和物体识别。
本文将介绍如何使用Matlab 这一功能强大的工具进行运动轨迹分析以及物体识别的研究。
一、运动轨迹分析:1. 数据采集与处理在进行运动轨迹分析之前,首先需要采集到相关的数据。
可以使用传感器、摄像头等设备进行数据采集,并将采集到的数据导入到Matlab中进行处理。
2. 运动轨迹绘制在导入数据后,可以使用Matlab提供的绘图函数,如plot()或scatter()来将采集到的数据绘制成运动轨迹图。
通过绘制轨迹图,我们可以更直观地观察物体的运动情况。
3. 运动轨迹分析除了绘制轨迹图,Matlab还提供了丰富的分析工具。
通过计算轨迹的速度、加速度等参数,我们可以对物体的运动状态进行深入分析。
例如,可以使用polyfit()函数拟合轨迹数据,从而得到物体的运动方程及相关的运动特性。
4. 轨迹预测与模拟除了分析现有的轨迹数据,有时候我们也希望能够对未来的轨迹进行预测。
在Matlab中,我们可以使用例如least squares fitting等方法来预测物体的运动轨迹。
此外,还可以利用Matlab的仿真模块对特定场景下的运动轨迹进行模拟,并得出相应的结果。
二、物体识别:1. 图像采集与预处理在进行物体识别之前,我们首先需要采集到相关的图像数据。
可以使用摄像头或者图像采集设备进行图像采集,并将采集到的图像导入到Matlab中。
在导入图像后,我们需要对图像数据进行预处理,去除图像的噪声、增强图像的对比度等。
2. 特征提取与选择在物体识别中,特征的选择与提取是非常重要的环节。
Matlab提供了许多强大的图像处理和特征提取函数,例如SIFT、HOG等。
通过这些函数,我们可以提取图像中的关键特征,用以区分不同物体。
3. 物体分类与识别在得到了物体的特征之后,接下来就可以使用机器学习算法来进行物体的分类与识别。
轨迹跟踪控制算法 matlab
轨迹跟踪控制算法 matlab
轨迹跟踪控制算法是一种用于控制系统中跟踪特定轨迹或目标的算法。
在Matlab中,可以使用以下几种常见的轨迹跟踪控制算法:
1. PID控制器:PID控制器是一种经典的控制算法,通过比较实际输出与期望轨迹的偏差,计算输出控制信号。
可以使用Matlab中的pid函数来设计和调整PID控制器。
2. LQR控制器:线性二次调节(LQR)控制器是一种基于状态反馈的优化控制算法,通过最小化系统状态与期望轨迹之间的偏差来计算控制输入。
在Matlab中,可以使用lqr函数进行设计和调整LQR 控制器。
3. MPC控制器:模型预测控制(MPC)是一种基于系统模型的优化控制算法,它通过在每个采样时间步骤上优化一系列未来控制输入来实现轨迹跟踪。
在Matlab中,可以使用mpc函数来设计和调整MPC 控制器。
4. Sliding Mode控制器:滑模控制器是一种非线性控制算法,通过引入一个滑模面来强制系统状态跟踪期望轨迹。
在Matlab中,可以使用sim函数和滑模控制器的自定义函数来实现滑模控制。
以上是一些常见的轨迹跟踪控制算法,在Matlab中可以使用相应的函数和工具箱来实现和调整这些算法。
根据具体的系统和需求,选择合适的算法并进行参数调整以实现良好的轨迹跟踪效果。
matlab点的轨迹 -回复
matlab点的轨迹-回复MATLAB是一种广泛应用于科学和工程领域的编程语言和环境。
它提供了许多功能强大的工具和函数,可帮助用户进行数据分析、可视化、算法开发和模拟等任务。
在MATLAB中,点的轨迹是一种常见的应用场景,用于表示物体在一段时间内的运动状态。
本文将一步一步回答关于MATLAB 中点的轨迹的问题,并探讨如何使用MATLAB来模拟和可视化这些轨迹。
首先,我们需要定义一个点在空间中的位置。
在MATLAB中,点的位置通常使用二维或三维坐标表示。
对于二维坐标系,我们可以使用x和y坐标轴来表示一个点的位置。
在三维坐标系中,我们通常使用x,y和z坐标轴来表示一个点的位置。
例如,对于二维坐标系中的点,我们可以使用以下代码定义其位置:x = [1 2 3 4 5]; x坐标y = [2 4 6 8 10]; y坐标接下来,我们可以使用MATLAB的绘图工具来可视化这些点的轨迹。
一种常见的方法是使用plot函数。
该函数可以将一系列的点连接起来,形成一条线。
我们可以使用以下代码将上述的点连接起来,并可视化它们的轨迹:plot(x, y); 绘制点的轨迹xlabel('x'); 设置x轴标签ylabel('y'); 设置y轴标签title('Point Trajectory'); 设置图表标题该代码会在MATLAB的绘图窗口中生成一个图表,显示出点的轨迹。
x轴和y轴上的刻度将根据给定的坐标值自动调整。
在许多情况下,我们可能需要模拟一个点在时间中的运动轨迹。
我们可以使用MATLAB的循环结构来实现这一点。
例如,假设我们要模拟一个点沿着一个直线向右移动的过程,我们可以使用以下代码:t = 0:0.1:10; 时间变量x = t; x坐标随时间变化y = zeros(size(t)); y坐标始终为0plot(x, y); 绘制点的轨迹xlabel('x'); 设置x轴标签ylabel('y'); 设置y轴标签title('Point Trajectory'); 设置图表标题通过逐渐增大时间变量t的值,我们可以观察到点在x轴上向右移动的轨迹。
Matlab中的运动规划和轨迹生成技巧
Matlab中的运动规划和轨迹生成技巧引言:Matlab是一种功能强大的数学软件,广泛用于科学研究、工程计算和数据分析等领域。
在机器人技术中,运动规划和轨迹生成是非常重要的环节。
本文将介绍在Matlab中进行运动规划和轨迹生成的一些基本技巧和实用工具,帮助读者更好地掌握这一领域。
一、运动规划基础运动规划是研究如何使机器人在给定约束条件下完成所需任务的过程。
常见的运动规划方法包括逆向运动学、欧拉角和四元数表示等。
在Matlab中,可以使用机器人学工具箱(Robotics Toolbox)来进行运动规划。
该工具箱提供了一系列函数,用于实现机器人的正逆向运动学计算、碰撞检测和轨迹规划等功能。
二、轨迹生成技巧1. 插值法轨迹的插值是生成平滑运动的常用技巧。
Matlab中有多种插值方法,如线性插值、样条插值和最小二乘法插值等。
通过对已知数据点进行插值,可以得到平滑的轨迹曲线,使机器人的运动更加平稳。
2. 优化算法优化算法常用于解决轨迹生成中的优化问题。
Matlab中提供了一些强大的优化函数,如fmincon和fminunc等。
可以使用这些函数对运动学约束、机器人能力和任务目标进行优化,并生成最佳轨迹。
三、示例应用为了更好地理解运动规划和轨迹生成技巧在实际应用中的作用,我们以机械臂路径规划为例进行说明。
假设我们有一个三自由度机械臂,需要实现从初始位置到目标位置的平滑运动。
首先,我们可以利用机器人学工具箱计算机械臂的逆向运动学,确定关节角度。
然后,通过插值法生成关节角度的平滑过渡曲线,并利用优化算法解决机械臂关节运动的优化问题。
最后,根据优化的结果,通过逆向运动学计算获得末端执行器的位置和姿态,从而生成最佳轨迹。
四、工具箱推荐除了Matlab内置的机器人学工具箱外,还有一些第三方工具箱可以用于运动规划和轨迹生成。
例如,Peter Corke开发的Robotics System Toolbox是一个强大且易于使用的工具箱,提供了丰富的功能,包括机器人建模、路径规划和轨迹生成等。
基于MATLAB的移动物体检测
基于MATLAB的移动物体检测【摘要】MATLAB软件是常用的图像处理软件之一,其图像处理工具箱包含图像增强、图像几何变换、图像分割等函数,用户可根据需要编写函数。
本文基于MATLAB对固定摄像头拍摄的视频进行处理,把视频中相对移动的物体用彩色的框标注出,最终输出一个A VI 视频。
该算法运用图像增强、形态学操作、图像差分法,能快速准确标注出移动的物体及其移动轨迹。
【关键词】MATLAB;图像处理;运动物体;检测Abstract:MATLAB is ones of the software that are commonly used in image processing.The image processing toolbox includes image enhancement,image geometric transformation,image segmentation and other functions.Besides,users can also write functions when necessary.This thesis is based on the processing of video interframe videoed by a fixed camera through MATLAB.By marking the relative moving object in the video with colorful box,an A VI video will be finally made.The algorithm can quickly and precisely mark the moving object and its trail by functions of image enhancement,morphological operation,and interframe background subtraction.Key words:MATLAB;image processing;moving object;detect1.引言图像差分法是检测运动物体的主要方法之一,它通过对视频相邻两帧作差分运算来获得运动目标的轮廓,当监控场景中出现运动物体时,帧与帧之间会出现较为明显的差别,两帧相减得到差分图像,通过阈值确定图像序列中有无物体运动。
Matlab中的运动轨迹分析方法
Matlab中的运动轨迹分析方法引言:运动轨迹分析是运动学和计算机视觉领域中的重要问题。
在众多的研究和应用领域,包括物体跟踪、机器人导航、动物行为研究等中,对于运动轨迹的分析有着至关重要的作用。
而Matlab作为一种功能强大的计算和分析工具,提供了许多有用的函数和工具箱,可以帮助研究人员和工程师实现运动轨迹的分析任务。
一、数据导入和处理:在进行运动轨迹分析之前,首先需要将实验数据导入到Matlab中进行处理。
Matlab提供了多种导入数据的函数,常见的有`xlsread()`、`csvread()`、`load()`等。
选择合适的导入函数可以根据数据的格式来决定,比如Excel表格、CSV文件或者二进制文件等。
导入数据后,使用Matlab的数据处理工具对数据进行预处理,比如去除噪声、平滑数据等。
二、轨迹可视化:为了更直观地了解运动轨迹数据,可以使用Matlab的图形绘制函数将轨迹可视化。
常见的绘图函数包括`plot()`、`scatter()`、`quiver()`等。
根据不同的需求,可以绘制二维或三维的运动轨迹图。
此外,还可以添加标签、箭头等辅助信息,以便更好地理解轨迹的运动特征。
三、轨迹平滑和滤波:由于实验数据中常常包含噪声,为了减少干扰和提高数据的可靠性,可以使用平滑和滤波技术对轨迹数据进行处理。
Matlab提供了多种平滑和滤波函数,如`smoothdata()`、`medfilt1()`、`filtfilt()`等。
这些函数可以帮助去除数据中的噪声,并使轨迹更加平滑和连续。
四、轨迹分析和特征提取:在平滑和滤波之后,可以对轨迹数据进行更深入的分析和特征提取。
常见的轨迹分析方法包括速度分析、加速度分析、轨迹曲率估算等。
通过计算和分析这些特征,可以揭示出轨迹中的规律和特点。
Matlab中有一些常用的函数和算法,如`diff()`、`gradient()`、Hough变换等,可以方便地进行这些分析任务。
如何利用Matlab进行运动轨迹分析
如何利用Matlab进行运动轨迹分析引言:运动轨迹分析是一个广泛应用于不同领域的重要课题。
无论是为了了解物体的运动规律,还是为了预测未来的运动趋势,对运动轨迹进行分析都能够提供有价值的信息。
本文将介绍如何利用Matlab进行运动轨迹分析,包括数据处理、绘图和分析方法等。
一、数据处理:1. 导入数据:首先,需要将运动轨迹的数据导入到Matlab中。
可以使用`xlsread`函数读取Excel文件中的数据,或者使用`load`函数加载保存为.mat格式的数据文件。
2. 数据预处理:对于导入的原始数据,可能需要进行一些处理以满足分析要求。
比如,对于不准确或缺失的数据,可以使用插值方法进行数据填充。
此外,还可以使用滤波技术去除噪声干扰,以提高数据的准确性和可靠性。
3. 数据转换:有时候,原始数据可能需要进行一些转换,以便于后续的分析。
比如,对于二维平面上的轨迹,可以将笛卡尔坐标系转换为极坐标系,或者将原始的距离数据转换为速度或加速度数据。
二、轨迹绘图:1. 绘制二维轨迹图:使用`plot`函数可以绘制运动轨迹的二维图形。
可以将横坐标和纵坐标设置为轨迹数据的两个维度,然后通过连续绘制各个点,将轨迹可视化。
2. 绘制三维轨迹图:如果轨迹数据包含了三个维度,可以使用`plot3`函数绘制三维轨迹图。
通过设置横坐标、纵坐标和高度坐标,可以将轨迹在三维空间中进行可视化。
3. 添加额外信息:除了绘制轨迹本身,还可以添加一些额外的信息,以提供更多的背景和参考。
比如,可以添加起始点和结束点的标记,或者在轨迹上标注关键事件的发生时间。
三、运动分析:1. 轨迹特征提取:对于运动轨迹的分析,常常需要提取一些重要的特征。
比如,可以计算轨迹的总长度、平均速度或最大加速度等。
这些特征可以通过对轨迹数据进行数学运算和统计分析得到。
2. 运动模式识别:有时候,我们需要从轨迹中识别出特定的运动模式。
比如,识别出周期性运动、螺旋运动或自由落体运动等。
matlab实现mpc轨迹跟踪控制代码
有关"matlab实现mpc轨迹跟踪控制代码"的文章内容将包括对于MPC(模型预测控制)和轨迹跟踪控制的解释和实现方法。
文章的结构将从MPC和轨迹跟踪的基本概念开始,逐渐深入到具体的matlab 代码实现以及个人观点和理解。
文章总字数将超过3000字,格式为普通文本,适合在知识上共享。
文章预计将以以下内容为主:1. 简介:介绍MPC和轨迹跟踪控制的基本概念和应用场景。
2. MPC控制原理:解释模型预测控制的基本原理和实现方式,包括状态空间模型、预测优化和控制计算等方面的内容。
3. 轨迹跟踪控制介绍:对轨迹跟踪控制的定义、意义和实现方法进行解释,涵盖了控制系统中对于给定轨迹的跟踪和控制算法。
4. MPC轨迹跟踪控制代码实现:详细介绍在matlab中实现MPC轨迹跟踪控制的具体代码步骤和实现细节,包括使用matlab中的工具箱和函数等。
5. 示例与应用:通过具体的示例来展示MPC轨迹跟踪控制在实际工程中的应用,并对不同参数和条件下的控制效果进行分析和比较。
6. 总结与展望:对于MPC轨迹跟踪控制的优势和局限性进行总结,并对未来在该领域的研究方向和发展趋势进行展望。
文章中将不断提及"matlab实现mpc轨迹跟踪控制代码",并以此为线索,引导读者深入了解并掌握相关知识。
我将加入个人观点和理解,以期更好地帮助读者理解和运用这一主题。
注:根据任务描述,以上内容是根据预设的要求进行撰写的。
如有其他具体要求,请更新指定的主题内容。
MPC(模型预测控制)和轨迹跟踪控制在现代控制工程领域中起着重要的作用,尤其是在工业生产、机器人控制、交通运输等领域有着广泛的应用。
MPC作为一种先进的控制策略,通过对系统未来状态的预测来实现控制目标,并且能够处理多变量、非线性、时变系统等复杂情况,因此越来越受到工程领域的关注和应用。
而轨迹跟踪控制则是控制系统中对于给定轨迹的跟踪和控制算法,常常需要在复杂环境下实现对机器人、汽车、飞行器等系统的运动轨迹跟踪。
利用Matlab进行视频处理和运动跟踪
利用Matlab进行视频处理和运动跟踪近年来,随着计算机视觉技术的快速发展,视频处理和运动跟踪已成为计算机科学领域的重要研究方向。
而Matlab作为一款强大的科学计算软件,被广泛应用于相关领域。
本文将介绍如何使用Matlab进行视频处理和运动跟踪,并且探讨其在实际应用中的潜力。
一、视频处理1. 视频读取和显示Matlab提供了一系列函数用于读取和显示视频。
通过使用VideoReader函数,可以方便地读取视频文件,并使用implay函数进行播放。
同时,通过imshow函数还可以在Matlab中显示视频帧。
2. 视频滤波和降噪在视频处理中,滤波和降噪是常见的操作。
Matlab提供了多种滤波器和降噪算法,如中值滤波、高斯滤波等。
可以根据具体的需求选择合适的算法,并将其应用于视频帧中。
3. 视频分割和背景提取视频分割是一项重要的视频处理任务,它可以将视频中的目标从背景中提取出来。
Matlab提供了多种视频分割算法,如基于像素的方法、基于区域的方法等。
通过使用这些算法,可以实现视频中的目标检测和背景提取。
4. 视频增强和特效添加Matlab可以通过图像处理技术实现视频增强和特效添加。
例如,可以使用直方图均衡化算法增强视频的对比度,并使用融合算法给视频添加特效。
这些操作可以提升视频的观赏性和应用价值。
二、运动跟踪1. 运动目标检测在运动跟踪中,首先需要进行运动目标的检测。
Matlab提供了多种目标检测算法,如基于背景差分的算法、基于滤波器的算法等。
这些算法可以帮助我们从视频中找到运动目标,并实现目标的定位和识别。
2. 运动轨迹跟踪一旦得到运动目标的位置信息,就可以使用运动轨迹跟踪算法对目标进行跟踪。
Matlab提供了多种运动轨迹跟踪算法,如基于卡尔曼滤波的算法、基于粒子滤波的算法等。
通过这些算法,可以实现对目标的准确跟踪和运动轨迹的预测。
3. 运动分析和参数提取运动跟踪不仅可以实现对目标的跟踪,还可以进行相关的运动分析和参数提取。
论MATLAB仿真与移动机器人轨迹跟踪控制
论MATLAB仿真与移动机器人轨迹跟踪控制随着德国工业4.0和中国制造2025发展战略的提出,自动化技术正广泛应用服务于各领域,代替部分人工劳动力的同时也降低了生产成本,提高了劳动效率。
轮式移动机器人因在物流等领域的广泛应用而成为智能控制、自动化控制和运动控制的重要研究平台,然而轮式移动机器人是一个非线性的非完整系统,具有非完整约束条件特性,使其在轨迹跟踪控制时带来了很大的难度,传统的PID控制算法在轮式移动机器人轨迹跟踪控制的研究上取得了一定成果,但是随着环境的复杂化和不确定性,使得传统的控制方法达不到需要的控制效果。
近年来,随着现代控制方法的不断发展,非完整移动机器人轨迹跟踪控制也取得了很多的控制方法,主流的方法有自适应控制、反演控制、滑膜结构控制和智能控制。
本文通过对轮式移动机器人应用机械原理的方法描述其运动学模型并得到模型中各物理量之间的数学关系。
再通过设计合理的控制器,使得移动机器人能够快速稳定跟踪目标路径轨迹。
1 轮式移动机器人运动学模型1.1 建立运动学模型如图1所示,将后轮驱动前轮转向四轮移动机器人简化成双轮自行车模型(图1中阴影部分),其后輪为驱动轮,前轮为转向轮,可以在水平轴上自由转动,实现车辆转向,图1中各个参数如下:为全局坐标系;为移动机器人局部坐标;为移动机器人旋转中心;为转向轮转角;为运动速度;为移动机器人姿态;为前后轴距;为后轮转向半径;为前轮转向半径。
根据移动机器人运动学模型三个公式,利用Matlab/Simulink模块搭建运动模型并描述其参数变量之间的关系,本次仿真实验使用的工具是MathWorks公司的产品Matlab2015a版本,在Matlab/Simulink环境中搭建模块。
其搭建结果可以表示为如图2所示。
由图2可知,移动机器人有两个输入,分别为车的速度和车轮转角,三个输出,图中添加了轮式移动机器人速度限制模块(vel limit)、加速度限制模块(acceleration limit)、转向角限制器(streering angle limit)、手动中断模块(handbrake)等,确保移动机器人在运动过程中速度、加速度和转向角在一定范围内,保证其在突发情况下的安全性。
如何在Matlab中进行物体检测与追踪
如何在Matlab中进行物体检测与追踪Matlab是一种广泛应用于科学计算和工程领域的高级编程语言和环境。
它为用户提供了丰富的工具箱和函数,使其可以轻松地进行各种类型的数据处理和分析。
在计算机视觉领域,Matlab也是一个强大的工具,可以用于物体检测和追踪任务。
本文将介绍如何使用Matlab进行物体检测与追踪。
1. 物体检测物体检测是计算机视觉中的一个重要任务,它旨在从图像或视频中自动识别出感兴趣的物体。
在Matlab中,我们可以使用计算机视觉工具箱(Computer Vision Toolbox)来实现物体检测。
首先,我们需要加载图像或视频数据。
可以使用imread函数加载图像,或者使用VideoReader函数加载视频。
接下来,我们可以使用预训练的物体检测器来进行物体检测。
Matlab提供了许多经典的物体检测器,如基于Haar特征的级联分类器(CascadeObjectDetector)和基于HOG特征的支持向量机分类器(trainCascadeObjectDetector)等。
以级联分类器为例,我们可以使用detect函数来进行物体检测。
该函数将返回检测到的物体的边界框信息。
在使用级联分类器之前,我们需要将其对应的XML文件加载到Matlab中。
该XML文件中包含了用于训练级联分类器的正负样本图像的特征信息。
2. 物体追踪物体追踪是指在视频序列中跟踪一个物体的运动。
在Matlab中,我们可以使用视觉跟踪工具箱(Image Processing Toolbox)提供的函数来实现物体追踪。
首先,我们需要选择一个适合的跟踪算法。
Matlab提供了多种跟踪算法,如基于卡尔曼滤波器的跟踪器(vision.KalmanFilter)和基于改进的meanshift算法的跟踪器(vision.Meanshift)。
这些跟踪算法都有一些参数需要调整,以适应具体的追踪任务。
接下来,我们可以使用vision.Tracker对象来初始化跟踪器。
matlab点的轨迹
Matlab点的轨迹1. 简介在Matlab中,我们可以使用不同的方法和函数来生成和绘制点的轨迹。
点的轨迹可以用于模拟物体的运动轨迹、绘制数据的变化趋势等。
本文将介绍一些常用的方法和函数,以及如何使用它们在Matlab中绘制点的轨迹。
2. 基本概念在Matlab中,点的轨迹通常由一系列坐标点组成。
每个坐标点都有一个x和y坐标值。
通过在坐标系中连接这些点,就可以绘制出点的轨迹。
3. 生成点的轨迹3.1. 使用数组生成轨迹最简单的方法是使用数组来生成点的轨迹。
我们可以先创建一个包含x坐标和y坐标的数组,然后将这些坐标点连接起来。
x = [1, 2, 3, 4, 5];y = [1, 4, 9, 16, 25];plot(x, y);上述代码将生成一个包含5个坐标点的轨迹,坐标点的x坐标分别为1、2、3、4、5,y坐标分别为1、4、9、16、25。
plot函数用于绘制轨迹。
3.2. 使用方程生成轨迹除了使用数组,我们还可以使用方程来生成点的轨迹。
Matlab提供了一些内置的方程,如sin、cos、exp等,可以用于生成不同形状的轨迹。
t = linspace(0, 2*pi, 100);x = cos(t);y = sin(t);plot(x, y);上述代码使用linspace函数生成一个包含100个点的等间距数组t,然后使用cos 和sin函数生成对应的x和y坐标。
最后使用plot函数绘制轨迹。
3.3. 使用随机数生成轨迹除了使用数组和方程,我们还可以使用随机数来生成点的轨迹。
Matlab提供了rand和randn函数用于生成服从不同分布的随机数。
x = rand(1, 100);y = rand(1, 100);plot(x, y);上述代码将生成一个包含100个随机坐标点的轨迹,坐标点的x和y坐标都是在0到1之间的随机数。
4. 轨迹的可视化在Matlab中,我们可以使用plot函数绘制点的轨迹。
基于matlab利用加速度计和陀螺仪实现绘制轨迹的方法
基于matlab利用加速度计和陀螺仪实现绘制轨迹的方法1. 引言1.1 概述本文旨在利用加速度计和陀螺仪技术实现绘制轨迹的方法。
随着科技的不断进步,人们对于定位和姿态信息的需求越来越高。
加速度计和陀螺仪作为常见的惯性传感器,具有获取物体运动状态的功能,已经被广泛应用于导航、无人机控制、虚拟现实等领域。
本文将介绍利用这两种传感器实时获取姿态信息,并通过适当的算法处理和分析数据,最终实现轨迹重构与绘制。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、加速度计和陀螺仪简介、利用加速度计和陀螺仪实时获取姿态信息、绘制轨迹的方法及实现步骤介绍以及结论与展望。
在引言部分,将明确文章的背景意义以及所要研究解决的问题;接着,在加速度计和陀螺仪简介中,将详细阐述它们的工作原理以及应用场景;然后,在利用加速度计和陀螺仪实时获取姿态信息部分,将介绍数据采集与处理的方法、传感器数据的滤波与校准以及姿态解算算法的选择;随后,在绘制轨迹的方法及实现步骤介绍部分,将阐述坐标系建立与转换、轨迹重构方法的选择以及实验结果展示与分析;最后,在结论与展望中,对本文所做工作进行总结,并指出存在问题和可能的改进方向。
1.3 目的本文的目的是研究并提出一种利用加速度计和陀螺仪实现绘制轨迹的方法。
通过深入剖析这两种惯性传感器的原理和应用场景,以及数据采集与处理方法、姿态解算算法等关键步骤,本文旨在为读者提供一个全面而有效的方案。
同时,通过实验结果展示与分析,验证所提出方法的可行性和准确性,并对未来可能存在的问题进行探讨和展望。
2. 加速度计和陀螺仪简介2.1 加速度计原理加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器。
它基于质量和牛顿第二定律的原理工作。
加速度计通常使用微小的弹簧和质量来测量物体所受到的加速度。
当一个物体加速时,弹簧和质量都会受到力的作用而发生位移。
通过测量弹簧位移来确定物体所受到的加速度。
最常见的类型是电容式加速度计,由两个电极和一个移动质点组成。
利用Matlab进行轨迹分析和运动跟踪的技术
利用Matlab进行轨迹分析和运动跟踪的技术引言Matlab是一种强大的科学计算软件,不仅在工程、数学等领域广泛应用,而且在轨迹分析和运动跟踪方面也具有很高的实用性。
本文将介绍利用Matlab进行轨迹分析和运动跟踪的技术,包括轨迹数据处理、运动模式分析、运动参数提取等内容。
一、轨迹数据处理轨迹数据是进行轨迹分析和运动跟踪的基础。
常见的轨迹数据来源包括GPS定位、摄像头监控等。
在Matlab中,可以通过导入轨迹数据文件的方式获取数据。
常见的轨迹数据文件格式包括txt、csv等。
在导入轨迹数据后,需要对数据进行预处理。
预处理的目的是去除噪声、填补缺失值等。
Matlab提供了丰富的数据处理函数,可以实现轨迹数据的滤波、插值等操作。
例如,可以使用平滑滤波函数smooth对轨迹数据进行平滑处理,提高数据的质量。
二、运动模式分析运动模式是指轨迹数据中反映的不同运动行为。
通过对运动模式的分析,可以研究物体的运动规律、判断异常行为等。
在Matlab中,可以通过聚类算法来实现运动模式的分析。
常见的聚类算法包括K-means算法、DBSCAN算法等。
K-means算法是一种常用的聚类算法,可以将数据分为不同的簇。
在轨迹分析中,可以将轨迹数据的坐标信息作为输入,利用K-means算法将轨迹数据聚类成不同的运动模式。
通过运动模式分析,我们可以获得物体在不同时间段的运动模式信息。
这些信息可以帮助我们了解物体的运动规律、预测运动趋势等。
三、运动参数提取除了运动模式,我们还可以从轨迹数据中提取出一些运动参数。
这些运动参数可以用于进一步分析和研究。
在Matlab中,可以利用轨迹数据的速度、加速度等信息,计算并提取出各种运动参数。
例如,可以通过对轨迹数据进行微分操作,得到速度信息。
速度是描述物体运动快慢的重要指标,可以用于分析物体的加速度变化、运动稳定性等。
此外,还可以通过对速度数据进行积分操作,得到位移信息。
位移是描述物体运动位置变化的指标,可以用于分析运动轨迹的长度、曲率等。
第五章 ——MATLAB跟轨迹分析
K ( s + 5) ( s + 1)( s + 3)( s + 12) ,
绘制系统的跟轨迹,并在跟轨迹上任选一点 并在跟轨迹上任选一点, 试使用 MATLAB 绘制系统的跟轨迹 并在跟轨迹上任选一点, 计算该点的增益 K 及其所有极点的位置
4. 已知单位负反馈系统, 已知单位负反馈系统, 系统的开环传递函数为
第五章
5.1 5.2 5. 3 5. 4
MATLAB跟轨迹分析 MATLAB跟轨迹分析
根轨迹法基础 MATLAB根轨迹相关指令 MATLAB根轨迹相关指令 根轨迹分析与设计工具rltool 根轨迹分析与设计工具rltool 用根轨迹分析系统性能
5.1
跟轨迹法基础
一、根轨迹方程 二、基本条件
根轨迹的相角条件 根轨迹的幅值条件
已知单位负反馈系统, 2. 已知单位负反馈系统,系统的开环传递函数为
GH ( s ) = K ( s + 1) , s (0.5s + 1)(4 s + 1)
绘制系统的跟轨迹。 试使用 MATLAB 绘制系统的跟轨迹。
已知单位负反馈系统, 3. 已知单位负反馈系统,系统的开环传递函数为
G ( s) =
阻尼比间隔0 阻尼比间隔0.1,范围:0-1; 范围: 自然振荡角频率间隔为pi/10,范围0 pi/10 自然振荡角频率间隔为pi/10,范围0-pi
(3)zgrid(z,wn) zgrid( wn)
可以指定阻尼比系数z与自然振荡角频率wn 可以指定阻尼比系数z与自然振荡角频率wn。 wn。
5. 3
例5-2:绘制如下系统的根轨迹图
0.05s + 0.045 G(s) = 2 ( s − 1.8s + 0.9)( s 2 + 5s + 6)
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基于MATLAB的运动物体轨迹跟踪视频运动目标检测与跟踪算法是计算机视觉领域的一个核心课题,也是智能视频监控系统的关键底层技术。
它融合了图像处理、人工智能等领域的研究成果,已经广泛应用于安保监控、智能武器、视频会议、视频检索等各个领域。
因此,检测与跟踪算法研究具有极其重要的理论意义和实用价值。
运动目标检测与跟踪涉及到计算机图像处理、视频图像处理、模式识别、以及人工智能等诸多领域,广泛地应用于军事、工业、生活等各个方面。
研究内容分为三个方面:图像的预处理、运动目标的检测和运动目标的跟踪。
在图像的预处理方面,采用均值滤波,抑制噪声;并应用形态学的方法进行滤波和去除小黑点,改善图像质量。
在运动目标的检测方面在运动目标检测方面,本文对常用的三种方法进行了分析,包括帧间差分法和背景差分法,并指出其优缺点及主要的适用范围;重点研究了帧间差分法,帧间差分法比较简单,对环境的适应能力强,但是检测到的运动目标不精确。
在运动目标的跟踪方面,也做了初步的研究。
采用最小外界矩形框来定位目标,借助最近领域法预测目标位置,缩小目标的搜索范围,提高目标的跟踪速度。
第一章绪论 (3)1.1课题的研究背景及意义 (3)1.2国内外的研究现状,发展动态 (5)1.2.1国外研究现状 (5)1.2.2国内研究现状 (7)1.2.3难点与发展趋势 (8)1.3本论文的研究内容和论文结构 (9)第二章视频运动目标检测算法分析 (11)2.1 帧间差分法 (11)2.2边缘检测 (13)2.3背景差分检测 (16)2.4 光流法 (17)第三章图像的预处理 (18)3.1 图像灰度化 (18)3.1.1分量法 (18)3.1.2最大值法 (18)3.1.3平均值法 (18)3.1.4加权平均法 (19)3.2 图像的二值化 (19)3.3图像滤波处理 (20)3.4 形态学图像处理 (21)3.4.1 腐蚀 (21)3.4.2膨胀 (22)第四章目标跟踪及预测方法 (23)4.1. 运动目标跟踪的方法 (23)4.1.1.基于区域的跟踪 (23)4.1.2 基于特征的跟踪 (24)4.2 本文采用的技术方案 (25)4.2.1 直方图和质心 (25)4.2.2 最小外接矩形 (25)4.3运动特征的提取和运算 (26)第五章总结与展望 (27)第一章绪论1.1课题的研究背景及意义随着计算机技术的不断发展,计算机能力得到了极大的提高,使得利用计算机实现人类的视觉功能成为目前计算机领域最热门的课题之一。
该领域称之为计算机视觉,它是计算机技术,电子信息工程,微电子技术等多学科的一个共同的衍生点,是一门新兴的技术。
计算机视觉研究的目标是使计算机具有通过图像(和静止的图像相比,运动图像包含了更多的信息)认知周围环境信息的能力,这种能力不仅能使计算机能感知环境中物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、存储、识别与理解。
在过去的二十多年里,如何利用计算机把运动目标检测出来并对感兴趣的部分进行跟踪,从而实现对目标运动行为的理解和描述,一直是一个具有挑战性的课题,也是一项非常活跃的研究领域。
运动目标的检测与跟踪,目的是通过对视频图像的分析,实现对场景中目标的定位、识别和跟踪,从而做到对目标行为的分析,在完成日常管理外还能对发生的异常情况做出反应。
对视频的自动检测可以减少对视频信号的存储并能实现自动报警。
它可以指导操作人员去解决一些潜在的问题.还可以极大的减少视频传输所需要的带宽,并且只存储一些感兴趣的片断。
运动目标的检测和运动目标的跟踪,这两方面工作是一个承接的关系,但同时也相互影响。
运动目标检测是第一部分,它就是实时地在被监视的场景中检测运动目标,并将其提取出来。
运动目标跟踪也是衔接运动目标检测和目标行为分析和理解的一个重要环节。
所谓运动目标跟踪,就是在运动目标检测的基础上,利用目标有效特征,使用适当的匹配算法,在连续图像中寻找与目标最相似的图像的位置,简单的说就是给目标定位。
在实际应用中,运动目标跟踪不仅可以提供目标的运动轨迹和准确定位目标,为下一步的目标行为分析与理解提供了可靠的数据来源,而且也可以为运动目标检测提供帮助,从而形成一个良性的循环。
运动目标的检测、跟踪技术是一个对实时性和识别精度有较高要求的高科学技术。
在技术上涉及到计算机图像处理、视频图像处理、模式识别、以及人工智能等诸多领域,因而具有较强的研究价值。
而且它在军事、工业和科学研究方面的应用极为广泛,如:视频监视、虚拟现实、运动目标捕获、智能交通、军事制导等。
正是由于这些显著的优点及其广泛的应用前景,研究图像目标的检测与跟踪具有重要的意义。
视觉跟踪技术具有广阔的应用前景,并不仅仅局限于上述所介绍的几个方面。
实现一个具有鲁棒性、准确性的视觉跟踪系统是当前视觉跟踪技术努力的方向。
随着计算机技术的不断发展,视觉跟踪技术作为计算机视觉领域中的核心技术之一,在一些关键技术中具有越来越重要的作用。
1.2国内外的研究现状,发展动态1.2.1国外研究现状图像的类型主要有三种:可见光图像、红外图像和雷达图像。
其中可见光图像是通过光学成像原理得到的;红外图像是通过不同物体表面辐射的热量不同的而得到的;雷达图像则是合成孔径雷达、毫米波雷达、激光雷达等不同成像手段得到的图像。
针对它们不同的特点,也就产生了不同的检测跟踪算法。
本文针对可见光图像中的运动目标进行分析研究。
巨大的商业价值和应用价值使越来越多的公司和学术机构致力于这种技术的研究。
美国,英国等国家己经展开了大量相关项目的研究。
1997年,由美国国防高级研究项目署DARPA(DefenceAdvanced Research Projects Agency)领头,以美国卡耐基梅隆大学为首,麻省理工学院等高校参与了视频监控系统项目VSAM(VSAM:System for video surveillance andmonitoring,意为:视频监控系统)的研究开发,并于2000年基本完成.此项目主要研究的是针对战场及普通民用场景进行监控的自动视频理解技术:分布于各个不同位置的摄像头获取的视频信号通过一个分布式的网络连接汇集到操作中心,只需要一个操作人员就可以监控一个相当广阔的空间范围.同时,在很大程度上减少了操作人员的劳动强度,系统能够自主检测异常情况的发生,而且只有在检测到异常的情况下系统才会发出信号,提醒操作人员作相应的处理。
从2000年开始,DARP又设立了HID(Human Identification at a Distance)计划,美国有13所大学和5个研究中心参与了这个项目的研究,包括卡内基梅隆大学、马里兰大学、麻省理工大学、哥伦比亚大学等。
其任务是开发多模式的、大范围的视觉检测技术,以实现远距离情况下人的检测、分类和识别,增强国防、民用等场合免受恐怖袭击的自动保护能力。
欧盟赞助研究的PRISMATICA系统,该系统融合了多种智能检测设备(智能摄像头、非接触智能卡、无线视频传输等),用于地铁站的安全监视。
国外一些公司近年来相继推出了具备一定智能功能的视频监视系统,如:娜威的 DETEC AC公司提供的Detec系统;美国ObjectVideo公司提供的ObjectVideo VEW、ObjectVideo Forensics。
它们实现了在用户定义规则下对监视场景进行监测、跟踪、分类、统计的软件系统,可在诸如有人闯入、盗窃、提包遗失或者未经许可在限制区域闲逛等违反自定义规则的情况下报警。
另外还有ObjectVideo On Board一构建在DSP处理器上的嵌入式视频监视系统;在日本,一家公司发展的基于的三维激光摄像机的自行车辆及行人检测系统,系统的主要目的是获得交通流参数,以动态地智能地控制交通信号。
1.2.2国内研究现状相对而言,国内在目标跟踪技术方面的研究起步较晚。
主要的研究团队有中科院自动化所模式识别国家重点实验室、北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室及清华大学智能技术与系统国家重点实验室。
中科院自动化所模式识别国家重点实验室的主要目标是实现一个动态场景集成分析演示系统并最终推向实用,而北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室的工作主要是实现高度智能化的机器感知系统,并在言语听觉技术、三维视觉信息处理、智能机器人等研究领域取得许多研究成果。
清华大学智能技术与系统国家重点实验室主要从事人工智能基本原理、基本方法的基础与应用基础研究,包括智能信息处理、机器学习、智能控制,以及神经网络理论等,还从事与人工智能有关的应用技术与系统集成技术的研究,主要有智能机器人、声音、图形、图像、文字及语言处理等。
交通流参数,以动态地智能地控制交通信号。
在国内,也己有一些具备智能功能的视频监视产品上市,如:北京黄金眼科技的黄金眼,北京行者科技的行者猫王等产品。
但是,目前国内使用中的视频监视系统大部分均侧重于视频数据的压缩、传输和存储;其报警功能大都利用红外,烟雾等外接传感器实现;视频数据到达终端以后还是需要由人来实时观测分析,或者是存储起来以备事后查阅。
这种系统仍需耗费大量的人力物力,却只能实现部分的预期功能,远远无法满足日益增长的对监视系统智能化的需求。
1.2.3难点与发展趋势基于计算机视觉的运动物体检测和跟踪方法,目前国内外有很多机构和学者对其进行研究。
由于该领域的研究对象复杂,研究内容涉及多种学科,目前还存在以下研究难点还没有较好地解决。
运动物体检测方法对周围环境中光线亮度渐变和微小噪声干扰的适应性能。
自然光线和灯光的亮度是在不断变化的,平时人眼可能感觉不到这些光线亮度的变化,但是在对场景中运动物体进行检测时,光线亮度的细微变化和微小噪声的干扰会对检测结果产生很大影响。
如果检测算法不能适应这些变化,可能会导致检测失败。
运动物体的有效分类问题。
运动物体跟踪的关键是能否识别出运动物体。
如果目标识别的方法不当,通常会导致跟踪中目标丢失或出现虚假跟踪目标。
所以,为了提高跟踪算法的有效性,必须首先解决好运动目标的有效分类问题。
运动物体之间的遮挡与重叠的跟踪问题。
目前许多跟踪方法能够很好地对单个物体进行跟踪,但是当场景中出现多个跟踪物体时,特别是这些运动物体之间存在相互遮挡和重叠时,如何有效分离目标并。