【正文】 詞 ： 卡爾曼濾波； 目標跟蹤 ； 最優(yōu) Research on Object Tracking Based on Kalman Filter Yang Qianqian (College of Information and Electrical Engineering, Electrical Engineering and Automation, Class2 Grade2020,083515586) Abstract: Kalman Filter is easy and optimal Linear recursive filtering method In the mathematical structure,which is raised by Kalman based on linear minimum variance has the advantages of small amount of calculation ,low storage capacity and high can be found in many engineering application , including aircraft rail correction, robot control system, radar and missile tracking system, Kalman filter to predict the object moving speed,angle,identification of objects in the next time location,controlling the camera tracking the same time,Kalman filter is an important topic of control theory and control engineering with important practical significance for paper mainly introduces the principle of Kalman filter,bined with reality to establish Kalman filter mathematical model to design object tracking about the kalman filter. Key Words: Kalman Filter 。在很多工程應用中都可以找到它的身影 ，包括航空器軌道修正、機器人系統(tǒng)控制、雷達系統(tǒng)與導彈追蹤等。 此聲明的法律后果由本人承擔。 畢 業(yè) 設 計 設計題目： 基于卡爾曼濾波的目標跟蹤研究 姓名 XXX 院系 信息與電氣工程學院 專業(yè) 電氣工程及其自動化 年級 XXXX 級 學號 XXXXXXXXX 指導教 師 周 XX 2020 年 4 月 24 日 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明 ： 所呈交的畢業(yè)論文 (設計 )， 是本人在指導老師的指導下 ，獨立進行研究工作所取得的成果 ， 成果不存在知識產權爭議 。 作者簽名 : 二 〇一 年 月 日 畢業(yè)論文（設計）使用授權聲明 本人完全了解魯東大學關于收集、保存、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定。 利用卡爾曼濾波預測物體移動的速度、角度，確定物體下一時刻的位置，控制攝像機跟蹤物體。 Object Tracking 。 進而建立數學模型并進行 matlab 編程仿真最后的出結論，具有一定的實踐意義。通常解維納 霍夫積分方程是很 困難的，即使對少數情況能得到解析解，但在工程上往往難以實現。維納濾波屬于整段濾波，即把整個一段時間內所獲得的測量數據存儲起來，然后同時處理全部數據，估計出系統(tǒng)狀態(tài)。 魯東大學畢業(yè)設計 3 應用范圍 卡爾曼濾波器最初是專為飛行器導航而研發(fā)的，目前已成功應用在許多領域中?？柭鼮V波利用目標的動態(tài)信息，設法去掉噪聲的影響，得到一個 關于目標位置的好的估計。特別是在圖像處理領域如頭臉識別、圖像分割、圖像邊緣檢測等當前熱門研究領域占有重 要地位。 卡爾曼濾波作為一種數值估計優(yōu)化方法，與應用領域的背景結合性很強。 自動駕駛儀 雷達跟蹤器 1953 年于麻省理工學院獲得電機工程學士，翌年碩士學位。1972 起任瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院數學系統(tǒng)理論中心主任直至退休。由于這樣一個寬目標，估計理論應用于諸如通信、雷達、聲納、導航、地震學、生物醫(yī)學工程、金融工程等眾多不同的領域。接收機的作用是，操作接收信號并把原消息信號的一個可靠估值傳遞給系統(tǒng)輸出端的某個用戶。 按容器通過的頻率范圍，濾波器可分為低通，高通，帶阻和帶通濾波器等。各級中頻放大器中回路靠放大器和變壓器來耦合，形成一定的通帶和阻帶。 此外，調幅波接收機中的包絡是一種非線性濾波器。 A/D 或 D/A 轉換器，移位寄存器。 經典濾波器的另一發(fā)展方向，就是利用統(tǒng)計理論來處理濾波問題，由此，產生了統(tǒng)計濾波器。例如，在導彈控制系統(tǒng)中，由于目標運動的隨機性，目標 的位置和速度都是隨機的。也就是說，最優(yōu)濾波器是輸出最接近于實際有用的信號的濾波器。使貝葉斯風險達到最小的估計為貝葉斯估計；使關于條件概率密度的似然函數達到極大的估計為極大似然估計；使驗后概率密度達到極大的估計為極大驗后估計；使估計誤差的均方誤差達到最小的估計為最小方差估計，若估計具有線性形式，則估計為線性最小方差估計，卡爾曼濾波即屬此類估計。維納根據有用信號和干擾信號的功率譜確定出線性濾波器的頻率特性，首次將數理統(tǒng)計理論與線性系統(tǒng)理論有機的聯(lián)系在一起，形成了對隨機信號作平滑、估計或預測的最優(yōu)估計新理論。維納濾波的最大缺點是適用范圍極其有限，它要求被處理信號必須是平穩(wěn)的，且是一維的。由于采用了狀態(tài)空間法描述系統(tǒng)，算法采用遞推形式，所以卡爾曼濾波能處理多維和非平穩(wěn)的隨機過程。導航問題中主要解決太空船運動狀態(tài)的估計。為了適應當時的技術水平，避免由于字長不夠產生的舍入誤差引起卡爾 曼濾波的計算發(fā)散，Bierman， Carlson和 Schmidt等人提出了平方根濾波算法和 UDU分解濾波算法，以確?？柭鼮V波增益回路中的濾波方差陣始終正定。擴展卡爾曼濾波器（ EKF）極大地拓寬了卡爾曼濾波的適用范圍。 不敏卡爾曼濾波器（ UKF）是針對非線性系統(tǒng)的一種改進型卡爾曼濾波器。不敏卡爾曼濾器讓這些樣點一一經歷非線性狀態(tài)方程與測量方程，然后再將這些經非線性變換后的樣點按照它們的權重而綜合出對當前時刻的系統(tǒng)狀態(tài)向量估計值。這樣大大的提高了程序設計的效率。 (3) 面向對象： VB采用了面向對象的程序設計思想。 (4) 強大的數據庫訪問功能。 MSComm（ Microsoft Communications Control）是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串行通信編程的ActiveX 控件，它為應用程序提供了通過串行接口收發(fā)數據的簡便方法。 魯東大學畢業(yè)設計 9 事件驅動通訊是一種功能很強的處理串口活動的方法，它是利用 MSm 控件的OnComm 事件觸發(fā)機制來完成的。在編程過程中，就可以在 OnComm 事件處理函數中加入自己的處理代碼。它不使用端口的硬件中斷，必須在足夠頻繁地查詢端口的情況下才能保證不會遺失任何數據或者事件，查詢的頻率取決于緩存的大小、數據量和對快速響應的要求。 Settings 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位、停止位。 Input 從接收緩沖區(qū)中讀取數據并清空該緩沖區(qū)，該屬性設計時無效，運行時只讀。用戶程序就可在 OnComm 事件處理程序中進行相應的處理。用戶可在 OnComm 事件處理程序中進行相應處理。 OutBufferCount 設置 或返回發(fā)送緩沖區(qū)中等待計算機發(fā)送的字符數。波特率 19200bit/s，無校驗， 8 位數據， 1 位停止位 = 0 39。打開串口 = 0 39。清除接