Dergiler / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi / 2021 / Cilt: 14 - Sayı: 2

Kalman Filtresine Dayalı Görsel Hedef Tespiti ve Takibi

Visual Target Detection and Tracking Based on Kalman Filter

Sayfa
251–259
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Program, hedefin bir parçası olarak hareket eden gölgeyi takip etmeye devam etmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, otonom uçaklarda çarpışmayı ve hedef takibini önlemek amacıyla, Kalman filtresine dayalı hedef tespit ve takip problemlerine uygun çözümler sunulmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kalman Filtre uygulaması için birden fazla nesnenin takibini kolaylaştıran hareket tabanlı izleme yöntemi kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Program, hedefin bir parçası olarak hareket eden gölgeyi takip etmeye devam etmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, otonom uçaklarda çarpışmayı ve hedef takibini önlemek amacıyla, Kalman filtresine dayalı hedef tespit ve takip problemlerine uygun çözümler sunulmuştur. Kalman Filtre uygulaması için birden fazla nesnenin takibini kolaylaştıran hareket tabanlı izleme yöntemi kullanılmıştır. Hareketli nesnelerin algılanması için bir arka plan çıkarma algoritması kullanılırken, gürültüyü ortadan kaldırmak için ön plan maskesine düzeltici eylemler uygulanmış ve hareketli nesnelere karşılık gelen bağlı piksel grupları belirlenmiştir. Kullanılan görüntü, havada asılı duran bir drone tarafından çekilen bir görüntüyü temsil etmektedir. Takip edilen birden fazla hedef, engelin arkasında kaybolsa bile, Kalman Filtresi sayesinde tahmini lokasyon belirlenmiştir. Program kodlarının ince ayarı sayesinde başarılı bir takip sağlanmıştır. Program, hedefin bir parçası olarak hareket eden gölgeyi takip etmeye devam etmiştir.

Abstract

In this study, in order to prevent collision and target tracking in autonomous aircraft, Kalman filter with appropriate solutions for target detection and tracking problems are presented. For the Kalman filter application, the motion- based tracking method that facilitates the tracking of multiple objects has been used. A background subtraction algorithm was used for the detection of moving objects while corrective actions were applied to the foreground mask to eliminate noise, and the connected pixel groups correspond to moving objects were identified. The used image represents an image taken by a hovering drone. Although the tracked multiple targets disappeared behind the obstacle, the estimated location was determined by means of Kalman filter. Thanks to the fine tuning of the program codes, a successful follow-up has been achieved. The program has continued to follow the moving shadow as a part of the target.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÜNAL, G. (2022). Kalman Filtresine Dayalı Görsel Hedef Tespiti ve Takibi. Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, Cilt: 14 - Sayı: 2, 251–259. https://ajindex.com/articles/535162

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. M. Lao, X. Chen, F. Lin, G. Qin, W. Liu and Y. Zhou, "Visual Target Detection and Tracking Framework Using Deep Convolutional Neural Networks for Micro Aerial Vehicles", In 2018 IEEE 14th International Conference on Control and Automation ICCA 2018, Anchorage, Alaska, USA, June 12-15, 2018, pp. 276-281
  2. S. Hossain and D. J. Lee, "Deep learning-based real- time multiple-object detection and tracking from aerial imagery via a flying robot with GPU-based embedded devices", Sensors, vol. 19, 2019
  3. H. Duan, L. Xin and S. Chen, "Robust Cooperative Target Detection for a Vision-Based UAVs Autonomous Aerial Refueling Platform via the Contrast Sensitivity Mechanism of Eagle's Eye", IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, vol. 34, pp. 18-30, March 2019
  4. X. Wang, Y. Deng and H. Duan, "Edge-based target detection for unmanned aerial vehicles using competitive bird swarm algorithm", Aerospace Science and Technology, vol. 78, pp. 708-720, July 2018
  5. P. C. Lusk and R. W. Beard, "Visual multiple target tracking from a descending aerial platform", In 2018 Annual American Control Conference, ACC 2018, Milwaukee, WI, USA, June 27-29, 2018, pp. 5088- 5093
  6. T. Kim and T. H. Park, "Extended kalman filter (Ekf) design for vehicle position tracking using reliability function of radar and lidar", Sensors, vol. 20, July 2020
  7. F. Farahi and H. S. Yazdi, "Probabilistic Kalman filter for moving object tracking", Signal Processing: Image Communication, vol. 82, March 2020
  8. Y. Wang, R. Yang and Y. T. Morton, "Filter-based Robust Closed-loop Carrier Tracking of Airborne GNSS Radio-Occultation Signals", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 56, pp. 3384-3393, October 2020
  9. M. B. Khalkhali, A. Vahedian and H. S. Yazdi, "Vehicle tracking with Kalman filter using online situation assessment", Robotics and Autonomous Systems, vol. 131, September 2020
  10. J. H. Lan, S. W. Chen, C. H. Lin, C. S. Shieh, S. A. Yeh, I. H. Tsai,. and T. F. Lee, "Combining the Kalman Filter and Particle Filter in Object Tracking to Avoid Occlusion Problems", In Advanced Materials, vol. 6, pp. 571-586, June 2020
  11. T. Jin, H. Yuan, K. V. Ling, H. Qin and J. Kang, "Differential Kalman Filter Design for GNSS Open Loop Tracking", Remote Sensing, vol. 12, March 2020
  12. W. Li, K. Xiong, Y. Jia and J. Du, "Distributed Kalman Filter for Multitarget Tracking Systems with Coupled Measurements", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Syst