MathWorks从MATLAB 2015a开始推出与ROS集成的Robotics System Toolbox(机器人系统工具箱),它为自主移动机器人的研发提供现成的算法和硬件接口. 粒子滤波基本流程 A particle filter is a recursive, Bayesian state estimator that uses discrete particles to approximate the posterior distribution of the estimated s…

正态分布变换算法是一个配准算法,它应用于三维点的统计模型,使用标准最优化技术来确定两个点云间的最优的匹配,因为其在配准过程中不利用对应点的特征计算和匹配,所以时间比其他方法快.算法细节可以参考:NDT(Normal Distributions Transform)算法原理与公式推导.MATLAB  Robotics System Toolbox中的函数matchScans就是使用NDT算法来对两帧激光数据进行匹配,得到它们之间的相对变换关系. matchScans函数的用法 matchScans…

粒子滤波用于跟踪,参考:http://www.cnblogs.com/tornadomeet/archive/2012/03/18/2404817.html http://blog.csdn.net/hujingshuang/article/details/45535423…

Video来源地址 一直都觉得粒子滤波是个挺牛的东西,每次试图看文献都被复杂的数学符号搞得看不下去.一个偶然的机会发现了Rob Hess(http://web.engr.oregonstate.edu/~hess/)实现的这个粒子滤波.从代码入手,一下子就明白了粒子滤波的原理.根据维基百科上对粒子滤波的介绍(http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_filter),粒子滤波其实有很多变种,Rob Hess实现的这种应该是最基本的一种,Sampling Impor…

目标跟踪学习笔记_2(particle filter初探1) 目标跟踪学习笔记_3(particle filter初探2) 前面2篇博客已经提到当粒子数增加时会内存报错,后面又仔细查了下程序,是代码方面的问题.所以本次的代码与前几次改变比较小.当然这些code基本也是参考网上的.代码写得很不规范,时间不够,等以后有机会将其优化并整理成类的形式.)              Opencv实现粒子滤波算法            摘要 本文通过opencv实现了一种目标跟踪算法——粒子滤波算法,算法的…

1. 理论知识 理论知识请参考: 机器人学导论++(原书第3版)_(美)HLHN+J.CRAIG著++贠超等译 机器人学课程讲义(丁烨) 机器人学课程讲义(赵言正) 2. Matlab Robotics Toolbox安装 上官网: http://petercorke.com/wordpress/toolboxes/robotics-toolbox Download RTB-10.3.1 mltbx format (23.2 MB) in MATLAB toolbox format (.mltb…

上一篇博文已经讲了贝叶斯滤波的原理以及公式的推导:http://www.cnblogs.com/JunhaoWu/p/bayes_filter.html 本篇文章将从贝叶斯滤波引入到粒子滤波,讲诉粒子滤波的原理. 前面我们已经提到,将跟踪目标的运动看作是一个动态系统.系统的状态以目标的状态来表示.这里,不妨将跟踪目标的中心位置作为系统状态 xt=(it,jt).在连续变化的图像序列里,状态xt随时间不断变换.我们的目的是估计t时刻系统的状态,在这个例子中为目标的中心位置. 状态估计问题(目标跟踪…

粒子滤波确实是一个挺复杂的东西,从接触粒子滤波到现在半个多月,博主哦勒哇看了N多篇文章,查略了嗨多资料,很多内容都是看了又看,细细斟酌.今日,便在这里验证一下自己的修炼成果,请各位英雄好汉多多指教. 讲粒子滤波之前,还得先讲一个叫”贝叶斯滤波”的东西,因为粒子滤波是建立在贝叶斯滤波的基础上的哩.说太多抽象的东西也很难懂,以目标跟踪为例,直接来看这东西是怎么回事吧: 1. 首先咋们建立一个动态系统,用来描述跟踪目标在连续时间序列上的变换情况.简单一点,我们就使用目标的位置(i,j)作为这个动态系统…

粒子滤波的理论实在是太美妙了,用一组不同权重的随机状态来逼近复杂的概率密度函数.其再非线性.非高斯系统中具有优良的特性.opencv给出了一个实现,但是没有给出范例,学习过程中发现网络上也找不到.learning opencv一书中有介绍,但距离直接使用还是有些距离.在经过一番坎坷后,终于可以用了,希望对你有帮助. 本文中给出的例子跟 我的另一篇博文是同一个应用例子,都是对二维坐标进行平滑.预测 使用方法: 1.创建并初始化 const int stateNum=4;//状态数 const in…

1)初始化阶段-提取跟踪目标特征 该阶段要人工指定跟踪目标,程序计算跟踪目标的特征,比如可以采用目标的颜色特征.具体到Rob Hess的代码,开始时需要人工用鼠标拖动出一个跟踪区域,然后程序自动计算该区域色调(Hue)空间的直方图,即为目标的特征.直方图可以用一个向量来表示,所以目标特征就是一个N*1的向量V. 2)搜索阶段-放狗 好,我们已经掌握了目标的特征,下面放出很多条狗,去搜索目标对象,这里的狗就是粒子particle.狗有很多种放法.比如,a)均匀的放:即在整个图像平面均匀的撒粒子(u…

先介绍概念:来自百科 粒子滤波指:通过寻找一组在状态空间中传播的随机样本来近似的表示概率密度函数,再用样本均值代替积分运算,进而获得系统状态的最小方差估计的过程,波动最小,这些样本被形象的称为"粒子",故而叫粒子滤波.  粒子滤波(PF: Particle Filter)的思想基于蒙特卡洛方法(Monte Carlo methods),它是利用粒子集来表示概率,可以用在任何形式的状态空间模型上.其核心思想是通过从后验概率中抽取的随机状态粒子来表达其分布,是一种顺序重要性采样法(Sequ…

一.背景 与卡曼滤波不同的是,粒子滤波假设隐变量之间(隐变量与观测变量之间)是非线性的,并且不满足高斯分布,可以是任意的关系. 求解的还是和卡曼滤波一样,但由于分布不明确,所以需要用采样的方法求解. 二.重要性采样(importance sampling & SIS) 重要性采样(IS)需要计算p(zt|x1,...,t), t与t-1之间没有递推关系,不易求解 为此引入SIS,转换成求解p(z1,...t|x1,...t),且能够推出递推关系,方便求解 三.重采样Basic Particle…

#转# -*- coding=utf-8 -*-# 直接运行代码可以看到跟踪效果# 红色的小点代表粒子位置# 蓝色的大点表示跟踪的结果# 白色的方框表示要跟踪的目标# 看懂下面两个函数即可from numpy import *from numpy.random import * def resample(weights): n = len(weights) indices = [] # 求出离散累积密度函数(CDF) C = [0.] + [sum(weights[:i+1]) for i in…

http://blog.163.com/xiaheng0804@126/blog/static/1205282120132129471816/ 创建两个混合信号,便于更好测试滤波器效果.同时用七中滤波方法测试.混合信号Mix_Signal_1 = 信号Signal_Original_1+白噪声. 混合信号Mix_Signal_2 = 信号Signal_Original_2+白噪声. 1.巴特沃斯低通滤波器去噪巴特沃斯滤波器适合用于信号和噪声没有重叠的情况下.下图是巴特沃斯对两个信号的滤波效果.…

PSO算法 clc; clear ; close ; %% Problem Definition CostFunction = @(x) sphere(x); % Cost Function nVar = 5; % Dimension of Decision Variables VarSize = [1,nVar]; % Matrix Size of Decision Variables VarMin = -10; % Lower Bound of Decision Variables VarM…

正态分布变换算法是一个配准算法,它应用于三维点的统计模型,使用标准优化技术来确定两个点云间的最优的匹配,因为其在配准过程中不利用对应点的特征计算和匹配,所以时间比其他方法快.下面是PCL官网上的一个例子,使用NDT配准算法将两块激光扫描数据点云匹配到一起. 先下载激光扫描数据集room_scan1.pcd 和 room_scan2.pcd. 这两块点云从不同的角度对同一个房间进行360°扫描得到.可以用CloudCompare(3D point cloud and mesh processing…

KDL(Kinematics and Dynamics Library)中定义了一个树来代表机器人的运动学和动力学参数,ROS中的kdl_parser提供了工具能将机器人描述文件URDF转换为KDL tree. Kinematic Trees: 链或树形结构.已经有多种方式来定义机构的运动学结构,KDL使用图论中的术语来定义: A closed-loop mechanism is a graph, 闭链机构是一幅图 an open-loop mechanism is a tree,  开链机构是…

正态分布变换(NDT)算法是一个配准算法,它应用于三维点的统计模型,使用标准最优化技术来确定两个点云间的最优的匹配,因为其在配准过程中不利用对应点的特征计算和匹配,所以时间比其他方法快.下面的公式推导和MATLAB程序编写都参考论文:The Normal Distributions Transform: A New Approach to Laser Scan Matching 先回顾一下算法推导和实现过程中涉及到的几个知识点: 协方差矩阵 在概率论和统计中,协方差是对两个随机变量联合分布线性相…

路径规划作为机器人完成各种任务的基础,一直是研究的热点.研究人员提出了许多规划方法:如人工势场法.单元分解法.随机路标图(PRM)法.快速搜索树(RRT)法等.传统的人工势场.单元分解法需要对空间中的障碍物进行精确建模,当环境中的障碍物较为复杂时,将导致规划算法计算量较大.基于随机采样技术的PRM法可以有效解决高维空间和复杂约束中的路径规划问题. PRM是一种基于图搜索的方法,它将连续空间转换成离散空间,再利用A*等搜索算法在路线图上寻找路径,以提高搜索效率.这种方法能用相对少的随机采样点来找到…

ROS与Matlab系列:一个简单的运动控制 转自:http://blog.exbot.net/archives/2594 Matlab拥有强大的数据处理.可视化绘图能力以及众多成熟的算法函数,非常适合算法开发:在控制系统设计中,Simulink也是普遍使用的设计和仿真工具.而ROS系统,则是一种新的标准化机器人系统软件框架.通过ROS,你可以使用大量的示例代码和开源程序轻松地完成机器人编程和控制任务. 如何利用matlat和ROS不同的优势,协同进行机器人设计与仿真? 如何用matlat程序通…

粒子滤波跟踪的具体步骤如下: 1. Resampling the particles to avoid degeneracy 2. Propagate  each particles according to our dynamical model 3. Update the weight  of each particle according to our likelihood model 4. Estimate the posterior state p(xt; jZt) of the ta…

(一)--安装配置.第一个程序 标签: imagebuildincludeinputpathcmd 2011-10-21 16:16 41132人阅读 评论(50) 收藏 举报  分类: OpenCV(60)  版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 决心开始研究OpenCV.闲言少叙,sourceforge网站最近的版本是2011年8月的OpenCV2.3.1,下载安装,我这里使用的开发环境是vs2008,网上搜了一下配置的教程,与之前的几个OpenCV版本的配置过程大体相同:(…

1.粒子群优化算法 粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)由Kennedy和Eberhart在1995年提出,该算法模拟鸟集群飞行觅食的行为,鸟之间通过集体的协作使群体达到最优目的,是一种基于 Swarm Inteligence的优化方法.同遗传算法类似,也是一种基于群体叠代的,但并没有遗传算法用的交叉以及变异,而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索.PSO的优势在于简单容易实现同时又有深刻的智能背景,既适合科学研究,又特别适合工程应用,并且没有许多参数需要…

首先粒子在地球上位置摆放很简单: //传入的经纬度坐标 osg::Vec3d geoPoint; const SpatialReference* latLong = SpatialReference::get("wgs84"); //偏移在地球上的点 GeoPoint point(latLong, geoPoint.x(), geoPoint.y(), geoPoint.z(), eMode); osg::Matrix matrixGood; point.createLocalToWo…

算法没有和图像处理直接相关,不过对于图像分类中的模式识别相关算法,也许会用到这个优化算法. 算法步骤: 1.首先确定粒子个数与迭代次数. 2.对每个粒子随机初始化位置与速度. 3.采用如下公式更新每个粒子的位置与速度. Px=Px+Pv*t; %位置更新公式 Pv=Pv+(c1*rand*(Gx-Px))+(c2*rand*(PBx-Px)); %速度更新公式 这里c1和c2是加速因子,和梯度下降算法那里的加速因子我感觉很类似. Gx是粒子群中最佳粒子的位置,PBx为当前粒子最佳位置. 4.每次…

本文为原创文章,转载请注明出处,http://www.cnblogs.com/ycwang16/p/5999034.html 前面介绍了Bayes滤波方法,我们接下来详细说说Kalman滤波器.虽然Kalman滤波器已经被广泛使用,也有很多的教程,但我们在Bayes滤波器的框架上,来深入理解Kalman滤波器的设计,对理解采用Gaussian模型来近似状态分布的多高斯滤波器(Guassian Multi-Hyperthesis-Filter)等都有帮助. 一. 背景知识回顾 1.1 Bayes滤…

MATLAB MATLAB[1]  是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发.数据可视化.数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分. MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室).是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算.可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境.它将数值分析.矩阵计算.科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的…

ylbtech-杂项-数学软件:MATLAB MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发.数据可视化.数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分. MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室).是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算.可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境.它将数值分析.矩阵计算.科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功…

静止背景下的卡尔曼多目标跟踪 最近学习了一下多目标跟踪,看了看MathWorks的关于Motion-Based Multiple Object Tracking的Documention. 官网链接:http://cn.mathworks.com/help/vision/examples/motion-based-multiple-object-tracking.html?s_tid=gn_loc_drop 程序来自matlab的CV工具箱Computer Vision System Toolbo…

Cv运动分析与对象跟踪   目录 [隐藏] 1 背景统计量的累积 1.1 Acc 1.2 SquareAcc 1.3 MultiplyAcc 1.4 RunningAvg 2 运动模板 2.1 UpdateMotionHistory 2.2 CalcMotionGradient 2.3 CalcGlobalOrientation 2.4 SegmentMotion 3 对象跟踪 3.1 MeanShift 3.2 CamShift 3.3 SnakeImage 4 光流 4.1 CalcOpti…