水平集高斯过程的非星凸形扩展目标跟踪算法

来源：电子与信息学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：陈辉, 曾文爱, 连峰, 韩崇昭

单位：1.兰州理工大学电气工程与信息工程学院 兰州 7300502.西安交通大学自动化科学与工程学院 西安 710049

摘要：针对复杂环境下的非星凸形不规则形状扩展目标跟踪问题，该文提出基于能量泛函的水平集高斯过程扩展目标跟踪算法。首先，利用水平集随机超曲面模型(Level-Set RHM)通过多边形方法对形状内部进行建模。然后，用高斯过程(GP)学习Level-Set建模输入与输出的非线性映射关系，以求得边界函数最大值，并进一步推导Level-Set与GP相融合的非线性量测方程。在最优非线性滤波的框架下，最终推导得到水平集高斯过程(Level-Set GP)算法，并利用面积差作为不规则形状扩展目标形状估计的评价指标。仿真实验表明了所提算法对非星凸形不规则形状扩展目标形状估计的有效性。

关键词：扩展目标跟踪, 非星凸形, 水平集随机超曲面模型, 高斯过程, 非线性滤波

基金资助：国家自然科学基金(61873116, 62163023) , 甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-02), 甘肃省科技计划项目(20JR10RA184)