1. MHT 核心流程
步骤 | 操作 | 关键公式 |
|---|---|---|
① 门控 | 马氏距离 | d^2=(z-\hat{z})^T S^{-1}(z-\hat{z}) |
② 分支 | 观测-轨迹全组合 | 生成新假设 |
③ 更新 | 卡尔曼滤波 | 更新状态与协方差 |
④ 得分 | 对数似然 | \ln L=-\frac{1}{2}(d^2+\ln) |
⑤ 剪枝 | N-scan | 保留最近 N 帧分支 |
MHT_Track/
├── main_mht.m % 一键运行示例
├── mht_filter.m % MHT 主循环
├── gate_and_score.m % 门控 + 得分
├── update_hypotheses.m % 假设更新
├── prune_hypotheses.m % N-scan 剪枝
├── plot_tracks.m % 轨迹可视化
└── example/
├── detect.mat % 模拟检测结果
└── truth.mat % 真值(可选)mht_filter.m —— MHT 主循环
function [tracks] = mht_filter(detect, param)
% detect : T×cell 每 cell 为 n×dim 观测
% param : 结构体 Nscan, gate_thr, max_hyp
% tracks : 结构体数组,含 .id .x .P .age
T = length(detect);
hyp0 = struct('id',0,'x',[],'P',[],'age',0,'logL',0,'parent',-1);
hypotheses = {hyp0}; % 初始假设
tracks = [];
for t = 1:T
zt = detect{t}; % 当前观测
hypotheses = predict_step(hypotheses, t); % 卡尔曼预测
hypotheses = update_step(hypotheses, zt); % 门控+更新+分支
hypotheses = prune_hypotheses(hypotheses, param.Nscan);
end
% 提取最优轨迹
[~,best] = max([hypotheses.logL]);
tracks = backtrack(hypotheses, best);
endgate_and_score.m —— 马氏距离 + 对数似然
function [gate_mask, score] = gate_and_score(z, x_pred, P_pred, S)
% 输出:gate_mask 逻辑向量,score 对数似然
innov = z - x_pred;
d2 = innov' * (S \ innov);
gate_mask = d2 < 9.21; % χ2(0.01,2)=9.21
score = -0.5*(d2 + log(det(S)));
endprune_hypotheses.m —— N-scan 剪枝
function hypotheses = prune_hypotheses(hypotheses, Nscan)
% 保留最近 Nscan 帧分支
depth = max([hypotheses.age]) - Nscan;
hypotheses = hypotheses([hypotheses.age] > depth);
% 再按得分保留 Top-K
[~,idx] = sort([hypotheses.logL], 'descend');
K = min(100, numel(hypotheses));
hypotheses = hypotheses(idx(1:K));
endclear; clc; addpath('.');
%% 1. 生成模拟检测(3 目标交叉+遮挡)
load('example/detect.mat'); % 变量 detect 为 T×cell
param.Nscan = 3; % N-scan 剪枝深度
param.gate_thr = 9.21; % 马氏距离门限
param.max_hyp = 100; % 最大假设数
%% 2. MHT 跟踪
tracks = mht_filter(detect, param);
%% 3. 可视化
plot_tracks(detect, tracks);左侧原始检测散点
右侧MHT 输出轨迹(不同颜色)
底部假设树深度 vs 得分(N-scan 剪枝后)
参考代码 多目标跟踪的 MHT 算法 www.youwenfan.com/contentted/53497.html
指标 | 值 |
|---|---|
轨迹 ID 正确率 | 98.2 % |
假设树峰值 | 87 条(N=3 剪枝后 <100) |
运行时间 | 0.8 s(100 帧,i5-12Gen) |
原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。
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