В традиционных системах слежения обычно используется модель цели точки. В целевой модели точки:
Каждый объект моделируется как точка без какой-либо пространственной протяженности.
Каждый объект вызывает самое большее одно измерение на скан датчика.
Хотя модель точечной цели упрощает системы слежения, вышеприведенные допущения могут быть недействительными, когда рассматриваются современные системы слежения:
В современных системах слежения существенную роль играют размерности расширенного объекта. Для примера в автономных транспортных средствах целевые размерности должны рассматриваться правильно, чтобы избежать столкновения с объектами вокруг автономной системы.
Современные датчики имеют высокое разрешение, а объект может занимать не одну камеру разрешения. В результате датчик может сообщить о нескольких обнаружениях для этого объекта. В этом случае модель точки не может полностью использовать способность датчика обнаруживать протяженность объекта.
При отслеживании расширенных объектов датчик может возвращать несколько обнаружений на скан для расширенного объекта. Различия между отслеживанием расширенных объектов и отслеживанием объектов точек больше касаются свойств датчика, чем свойств объектов. Например, если разрешение датчика достаточно высокое, даже объект с маленькими размерностями все равно может занять несколько камеры разрешения датчика.
Sensor Fusion and Tracking Toolbox™ предлагает несколько методов и примеров для нескольких расширенных отслеживаний объектов. В зависимости от допущений, сделанных в обнаружении и трекере, эти методы могут быть разделены на следующие категории:
По одному обнаружению на объект.
В этой категории обычные трекеры (такие как trackerGNN, trackerJPDA, и trackerTOMHT) используются, которые предполагают одно обнаружение на объект. Далее эту категорию можно разделить на два метода:
Обнаружение точек по объекту.
В этом способе, даже если датчик возвращает несколько обнаружений на объект, эти обнаружения сначала преобразуются в одно репрезентативное обнаружение точки с определенной ковариацией, чтобы принять во внимание распределение этих обнаружений. Затем репрезентативное обнаружение точки обрабатывается обычным трекером, который моделирует объект как точечную цель и отслеживает его кинематическое состояние. Несмотря на то, что этот метод прост в использовании, он упускает из виду способность датчика обнаруживать размерность объекта.
Подход Point Object Tracker, показанный в первой части примера Extended Object Tracking of Highway Vehicles with Radar and Camera, принимает этот метод.
Расширенное обнаружение объектов по объектам.
В этом способе множественные обнаружения расширенного объекта преобразуются в одно параметризованное обнаружение формы. Обнаружение формы включает кинематические состояния объекта, а также его параметры протяженности, такие как длина, ширина и высота. Затем обнаружение формы обрабатывается обычным трекером, который моделирует объект как расширенный объект путем отслеживания как кинематического состояния объекта, так и его размерностей.
В примере Track Vehicles Using Lidar: From Point Cloud to Track List обнаружения лидар каждого транспортного средства преобразуются в кубоидное обнаружение с длиной, шириной и высотой. Трекер JPDA используется для отслеживания положения, скорости и размерностей всех транспортных средств с этими кубоидными обнаружениями.
Количество обнаружений на объект.
В этой категории расширенные трекеры объектов (такие как trackerPHD) используются, которые предполагают несколько обнаружений на объект. Обнаружения подаются непосредственно на трекер, и трекер моделирует расширенный объект с помощью определенных геометрических форм по умолчанию с переменными размерами.
В примере Extended Object Tracking of Highway Vehicles with Radar and Camera, подход GGIW-PHD Extended Object Tracker представляет формы транспортного средства как эллипсы, а подход Prototype Extended Object Tracker представляет формы транспортного средства как прямоугольники.
В примере Extended Object Tracking With Radar For Marine Surveillance, трекер GGIW-PHD моделирует форму корабля как эллипсы.