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第13課
數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)
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CONTENTS
目錄
最近鄰算法的關(guān)聯(lián)算法
01
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
02
概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法
03
作業(yè)布置
04
總結(jié)回顧
05
最近鄰算法的關(guān)聯(lián)算法
01
最近鄰算法
最近鄰算法（Nearest Neighbor Algorithm）是最常見的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法之一，基于距離度量（如歐氏距離、馬氏距離等），將當(dāng)前幀中的目標(biāo)與先前幀中的已跟蹤目標(biāo)進(jìn)行匹配。距離度量：歐式距離
最近鄰算法的關(guān)聯(lián)算法：
依次關(guān)聯(lián)相當(dāng)于計(jì)算前一幀檢測(cè)框和當(dāng)前幀所有檢測(cè)框的距離，距離近的就關(guān)聯(lián)上。最近鄰算法通常選擇距離最小的目標(biāo)作為匹配對(duì)象。近鄰算法是最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)，通過(guò)設(shè)定閾值來(lái)聚類最相近的一組值。但是近鄰算法在密集環(huán)境中性能較差，人擠人的情況下框的距離將會(huì)差不多，容易關(guān)聯(lián)錯(cuò)誤。
全局最近鄰算法：
最近鄰算法存在多個(gè)目標(biāo)關(guān)聯(lián)到同一個(gè)測(cè)量結(jié)果的情況，即有的測(cè)量結(jié)果對(duì)于多個(gè)目標(biāo)來(lái)說(shuō)都是它們最近關(guān)聯(lián)。全局最近鄰計(jì)算所有可能的關(guān)聯(lián)情況，選用總距離或者說(shuō)總概率最大的關(guān)聯(lián)方式，從而避免了上述情況的發(fā)生。
概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法
02
概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法
概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)為一個(gè)目標(biāo)的一次有效測(cè)量的的每一個(gè)可能性設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)概率。有效測(cè)量定義為觀測(cè)值在當(dāng)前時(shí)刻處于目標(biāo)的有效門限內(nèi)。在概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法中，目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)是由在所有情形下預(yù)測(cè)狀態(tài)的加權(quán)和得到的。算法能夠?qū)⒁粋€(gè)特定目標(biāo)的不同測(cè)量值關(guān)聯(lián)起來(lái)。
因此，關(guān)聯(lián)對(duì)于一個(gè)目標(biāo)的不同測(cè)量結(jié)果能夠更好地估計(jì)目標(biāo)的狀態(tài)。概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法（Probabilistic Data Association Algorithm，簡(jiǎn)稱PDA）通過(guò)考慮多個(gè)觀測(cè)對(duì)應(yīng)于同一目標(biāo)的概率，以概率的形式進(jìn)行目標(biāo)關(guān)聯(lián)。它基于貝葉斯濾波的框架，將目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)表示為概率分布，通過(guò)觀測(cè)來(lái)更新和修正目標(biāo)狀態(tài)的概率。
概率數(shù)據(jù)關(guān)算法的基本思想：
在每個(gè)時(shí)刻，對(duì)于每個(gè)傳感器觀測(cè)，計(jì)算其與每個(gè)已知目標(biāo)的關(guān)聯(lián)概率。然后，根據(jù)關(guān)聯(lián)概率和每個(gè)目標(biāo)的預(yù)測(cè)概率，對(duì)目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行更新和修正。PDA算法還考慮了觀測(cè)誤差和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的不確定性，以及觀測(cè)與目標(biāo)的關(guān)聯(lián)可能性。
概率數(shù)據(jù)關(guān)算法的基本思想：
PDA算法在多目標(biāo)跟蹤中具有較好的性能，特別是在存在目標(biāo)遮擋、觀測(cè)噪聲和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)不確定性的復(fù)雜場(chǎng)景中。它可以提供目標(biāo)狀態(tài)的概率估計(jì)，對(duì)不確定性進(jìn)行建模，并能夠處理觀測(cè)缺失和錯(cuò)誤關(guān)聯(lián)的情況。\n\n需要注意的是，PDA算法的計(jì)算復(fù)雜度較高，尤其在目標(biāo)數(shù)量較多和觀測(cè)空間較大的情況下。
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
03
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是一種非最優(yōu)的，在密集環(huán)境中跟蹤多目標(biāo)的方法。聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)相似，但是聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)概率是由所有目標(biāo)的所有觀測(cè)值計(jì)算得到。因此，聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)考綜合考慮了多個(gè)可能并進(jìn)行了組合。
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)有以下約束：
一個(gè)測(cè)量值只能來(lái)自一個(gè)目標(biāo)；兩個(gè)測(cè)量值在同一時(shí)刻不可能來(lái)自同一個(gè)目標(biāo)；同一個(gè)目標(biāo)的測(cè)量概率之和為1。
聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)有以下缺點(diǎn)：
需要一個(gè)明確的機(jī)制來(lái)進(jìn)行軌跡的初始化，和概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)一樣，聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)不能新建或移除觀測(cè)區(qū)域之外的軌跡。聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在處理多目標(biāo)時(shí)計(jì)算量很大因?yàn)榧僭O(shè)的數(shù)量隨目標(biāo)的數(shù)量指數(shù)增長(zhǎng)。
總結(jié)回顧
04
總結(jié)回顧
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)有哪些收獲？請(qǐng)分享一下。
作業(yè)布置
05
練習(xí)1
通過(guò)“社團(tuán)安排表”和以下內(nèi)容幫王林找到上課時(shí)間和地點(diǎn)。
練習(xí)2
感謝聆聽

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