申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2023-07-21

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117214881B

主分类号：G01S13/66

分类号：G01S13/66;G01S7/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.12.29#实质审查的生效;2023.12.12#公开

摘要：本发明属于雷达数据处理中的多目标跟踪技术领域，具体涉及一种复杂场景下基于Transformer网络的多目标跟踪方法。本发明利用航迹标签分配网络，将历史航迹与有效量测进行关联，即可在跟踪过程中得到每个被跟踪目标的航迹信息。本发明利用目标状态预测网络以及估计得到的检测概率确定有效量测筛选的概率阈值，该阈值会根据估计得到的检测概率自适应调整，使有效量测的筛选更加准确。在漏检发生时，使用目标状态预测值作为目标状态估计值，提高了对目标数目估计的稳定性。本发明利用估计检测概率确定的目标消亡阈值和目标新生阈值进行航迹管理，对错误跟踪的航迹及时进行终止并剔除，对正确跟踪的航迹进行终止，并对新生目标对应的航迹进行起始。

主权项：1.一种复杂场景下基于Transformer网络的多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定初始有效量测筛选的概率阈值Pexist和目标消亡阈值TDeath，确定初始时刻有效量测；步骤2：初始时刻，进行航迹起始；根据初始有效量测筛选的概率阈值Pexist，判断在一个传感器分辨率单元中是否存在多个有效量测；若存在多个有效量测，则任取其中一个作为目标状态估计值，其余视为杂波；若仅存在一个有效量测，则将其作为目标状态估计值；步骤3：若当前时刻有效量测的数量大于1，则在历史航迹中从当前时刻向前截取τ个时刻的航迹值，并将这τ个时刻航迹值对应的时刻替换为0到τ-1，将每条航迹单独地输入到航迹标签分配网络的编码器中，将当前时刻有效量测输入到航迹标签分配网络的解码器中，航迹标签分配网络的输出为该航迹和当前时刻有效量测之间的关联概率；得到关联概率之后，用航迹标签分配方法对航迹标签和当前时刻有效量测之间进行分配；若当前时刻有效量测的数量等于1，则计算每条航迹中最后一个航迹值与该有效量测的距离，并将距离最小的航迹标签分配给该有效量测；同时在所有历史航迹中从当前时刻开始向前取τ个时刻的航迹值，并将这τ个时刻航迹值对应的时刻替换为0到τ-1，将处理后的所有航迹作为目标状态预测网络的输入，目标状态预测网络的输出即为当前时刻每条航迹的预测值；之后，通过向每个目标状态预测值和历史航迹最后一个航迹值添加跟踪门的方法对当前时刻有效量测的航迹标签分配结果进一步进行筛选，如果航迹标签对应的当前时刻有效量测在上述两个跟踪门之外，则取消该航迹标签分配结果，即将该航迹标签对应的有效量测恢复为未被分配的状态；步骤4：对具有相同航迹标签的有效量测和目标状态预测值进行合并，如果这些航迹标签对应的航迹中存在时间步长为1的航迹，则仅使用有效量测进行航迹更新，对于其他时间步长大于1的航迹，则对有效量测和目标状态预测值进行加权求和，得到最终目标状态估计值S后，利用最终目标状态值对相应航迹进行更新；对于未被分配到有效量测的航迹，直接使用航迹对应的目标状态预测值对航迹进行更新，当一条航迹连续未被分配到有效量测的次数大于目标消亡阈值TDeath时，则认为该航迹对应的目标已经消亡，该航迹终止更新，同时一条被终止航迹的长度小于目标新生阈值TBirth时，则认为该航迹并非由目标产生，而是由杂波产生；TBirth＝kB·TDeath，kB为比例系数；对于未分配航迹标签的有效量测，计算该未分配航迹标签的有效量测与其他有效量测和当前时刻最终目标状态估计值之间的距离，当距离较近时，则认为该有效量测为一个杂波，否则认为该有效量测来自一个新生目标，并为该有效量测分配一个新的航迹标签；步骤5：若未完成所有目标的跟踪，则统计历史航迹中的检测情况，估计出当前时刻的检测概率利用检测概率更新有效量测筛选的概率阈值Pexist和目标消亡阈值TDeath后，返回步骤3； 其中，在航迹更新过程中，如果在某个时刻目标对应的航迹没有被分配到有效量测，则认为该目标在这个时刻未被检测到；ne为一个比例系数，ne∈N+，ne＞1；[·]表示取整函数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 一种复杂场景下基于Transformer网络的多目标跟踪方法

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