卡爾曼濾波——20.卡爾曼預測


現在你已經明白如何整合測量, 如何整合運動,完成了一維卡爾曼濾波,不過在現實中我們經常遇到多維的情況。

這就涉及到很多因素,舉例,並說明為什么在較多緯度狀態空間中估測很重要。

假設你有一個x和y的二維空間-比如一幅攝像頭圖像,或者在我們的例子中 我們可能采用一輛載有雷達的汽車來檢測

車輛隨着時間變化的位置,這時候二維卡爾曼濾波就非常適合。

具體工作原理是這樣的,假設在時間t=0時 你觀察到感興趣的對象將位於這個坐標

這可能是谷歌無人駕駛車項目的另一輛車。一段時間后 你會看到它在這里,t=1,在過一段時間,在t=2處。

t=3時  在哪?

當你進行估算並且計算高緯度空間時 卡爾曼濾波器不僅能幫你進入x和y 空間,還能讓你明確的弄清楚對象的速度是多少?

然后根據速度估計對未來做出很好的預測,現在請注意傳感器本身只能看到位置,他無法看到實際速度,速度是從看到多個位置推斷的,因此在跟蹤應用程序中,卡爾曼濾波器最令人驚奇的功能之一是即使他沒有直接測量,他也能得出對象的速度

然后根據速度預測出該速度出現的未來位置。這就是卡爾曼濾波器在人工智能和控制理論方面成為流行的原因。

 

卡爾曼濾波器后續

現在,你已經部署了一個一維卡爾曼濾波器,並且對多維卡爾曼濾波器的工作原理有了一些直觀的認識。

但是,如果要在二維或三維世界(或者機器人學術語中的“狀態空間”)中實際制造(甚至使用)卡爾曼濾波器,我們首先需要更深入地了解“狀態”這個詞的意思。

不過你無需擔心,我們很快就會回到多維卡爾曼濾波器的相關課程!


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