作者：很酷的程序员，小米科技，高级算法工程师。卡尔曼滤波是非常经典的预测追踪算法，能够在系统存在噪声和干扰的情况下进行系统状态的最优估计，广泛使用在导航、制导、控制相关的领域。本文将指引读者轻松地，一步步地深入理解卡尔曼滤波。笔者此前学习和实现卡尔曼滤波花费了很多时间，其实想要理解其原理并不算很复杂。只是简单套用卡尔曼滤波的公式，而没有系统理解公式里面每个变量的缘来，不去理解卡尔曼滤波器的迭代过程
1. Kalman filter基本介绍卡尔曼滤波（Kalman filter）是一种高效的自回归滤波器，它能在存在诸多不确定性情况的组合信息中估计动态系统的状态，是一种强大的、通用性极强的工具。通俗一点来讲就是通过一系列不那么准确的观测值来预测真实值。图1. 一个简单的kalman filter应用在上图中红线real是真实的运动状态，绿线measure是测量值，蓝线filter是卡
转载
2023-09-16 00:24:15
974阅读
卡尔曼滤波，个人理解类似于一种信息融合算法，它是将预测值和测量值进行融合，得到一个估计值。因此需要一个预测（状态）方程和一个观测方程。即：基本模型 这里用一个小车在一维坐标系中做匀加速直线运动来说明参数含义。预测方程： 预测方程是利用线性差分方程对下一状态进行估计。例如匀速运动问题，室温问题等。其方程表达式如下：参数含义：假设一个小车，其初始状态为，其加速度为，那么可以得到如下方程：转换为矩阵形式
卡尔玛滤波的原理说明卡尔曼滤波的原理说明卡尔曼滤波的介绍卡尔曼滤波算法 卡尔曼滤波的原理说明简单来说，卡尔曼滤波器是一个“optimal recursive data processing algorithm（最优化自回归数据处理算法）”。对于解决很大部分的问题，它是最优、效率最高甚至是最有用的。卡尔曼滤波的介绍这里先根据下面的例子对卡尔曼滤波的5条公式进行一步一步地探索。 假设我们要研究的对象
PYTHON代码实例告诉你卡尔曼滤波到底做了什么很多卡尔曼滤波的讲解主要集中在算法公式推导上，或者将具体数值代入公式的演算流程，难度很大，难以理解。看过本文后，相信对算法的公式推导理解可以进一步加深。本文旨在阐述个人对卡尔曼滤波算法的一些理解，如有不对的地方，恳请大佬指点。举个小例子想象自己坐在一台沿着直线行驶自动前进的汽车上，某一时刻你从时速表上可以看到自己的速度是6.1m/s，在GPS坐标显示
卡尔曼滤波（Kalman Filter）能用于各种状态的预测（温度、湿度、距离等可量化值），并基于测量情况对预测结果进行校正。卡尔曼滤波主要基于两组数据：预测的状态和预测误差测量的状态和测量误差因为各种噪声的存在，预测误差和测量误差都不可忽略，两者的大小共同决定了相信预测多一些还是相信测量多一些。 假设FK用于对位置的预测，那么我们要预测变量有二：位置和速度。 本文把公式的推导分为6个步骤：状态预
卡尔曼滤波（kalman filter)可以基于目标前一时刻的位置，来预测当前时刻的位置，并且可以比传感器（在目标跟踪中即目标检测器，比如yolo等）更准确的估计目标的位置。卡尔曼滤波被广泛应用于无人机，自动驾驶，卫星导航等领域，简单来说，其作用就是基于传感器的测量值来更新预测值，以达到更精确的估计。假设我们要跟踪小车的位置变化，如下图所示，蓝色的分布是卡尔曼滤波预测值，棕色的分布是传感器的测量值
卡尔曼滤波卡尔曼滤波适用于线性高斯系统，即系统满足叠加性、齐次性，噪声满足正态分布。其使用上一次的最优结果预测当前的值（先验估计），同时使用观测值修正当前值，得到最优结果。卡尔曼、粒子滤波实际应该叫做估计器（Estimator），估计当前值叫滤波（Filtering），估计过去叫平滑（Smoothing），估计未来叫预测（Predicting）。卡尔曼滤波利用目标的动态信息，设法去掉噪声的影响，得
卡尔曼滤波实质上就是基于观测值以及估计值二者的数据对真实值进行估计的过程。预测步骤如图1所示：图1 卡尔曼滤波原理流程图假设我们能够得到被测物体的位置和速度的测量值 ，在已知上一时刻的最优估计值 以及它的协方差矩阵 的条件下（初始值可以随意取，但协方差矩阵应为非0矩阵），则有 ，，即： (1)而此时， (2)如果我们加入额外的控制量，比如加速度，此时 ，
卡尔曼滤波(Kalman Filter)本文在参考文献的基础上添加了自己的理解，若有不当之处，敬请指正卡尔曼滤波以前接触过，但是没有仔细推导，这次参考文献仔细推导实现，也是第一次完全的通过vscode+markdown来完成写作。 卡尔曼滤波，也被称为线性二次估计(Liner Quadratic Estimation, LQE)，可以作为平滑数据、预测数据、滤波器；本人理解：是一个观察→预测的过程
参考内容：书籍《卡尔曼滤波原理及应用------matlab仿真》 卡尔曼知识 模型建立 观测方程：Z(k)=H*X(k)+V(k）； 状态方程：X(k)=A*X(k-1)+W(k-1); 其中，X（k）为系统在时刻k的状态，Z（k）为对应状态的测量值。W（k）为输入的白噪声（也是过程误差），V（k）为观测噪声（也是测量误差），W（k），V（k）是均值为零，方差阵各为Q和
卡尔曼滤波算法一、基本思想在实际应用中，常常需要知道实际的物理量的值，但事实上我们很难获得实际系统状态的实际值，因此我们需要对实际物理量的值进行估计。卡尔曼滤波器主要用于对实际系统状态的估计上，其算法思想是：估计值=预测+更新 解释：根据系统状态在0,1,…,k-1时刻的估计值，预测k时刻的值x^(k|k-1)。再通过k时刻传感器的值来对预测值进行更新，更新的方法是基于最小均方误差原理，最终得到估
下面流程图以车辆跟踪为例子SORT核心是卡尔曼滤波和匈牙利算法。 流程图如下所示，可以看到整体可以拆分为两个部分，分别是匈牙利匹配过程和卡尔曼预测加更新过程。 关键步骤： 1–> 卡尔曼滤波预测predict出预测框 2–> 使用匈牙利算法将卡尔曼滤波的预测框和yolo的检测框进行IOU匹配来计算相似度 3–> 卡尔曼滤波使用yolo的检测框更新update卡尔曼滤波的预测框 注
Kalman滤波包含两个步骤：（1）用k-1时刻的最优估计预测k时刻的状态变量： 新的最优估计是根据上一最优估计预测得到的，并加上已知外部控制量的修正。 而新的不确定性由上一不确定性预测得到，并加上外部环境的干扰。（2）对k时刻的状态进行观测，观测的状态量是Zk，协方差是Rk。用观测量对预测量进行修正，从而得到k时刻的最优状态估计。其中，矩阵K叫做卡尔曼增益。Hk是指预测值和测量值可
一个简单说明 这是我在做车辆速度估算中所用到的技术做个总结，并附上仿真代码。主要用途为，知道了小车的每一帧二维位置信息 (posX, posY)，经过kalman滤波，输出更新后的小车位置信息 (posX, posY) 以及它分解速度信息 (Vx, Vy)。一、预测在首帧数据来之前，我们是不知道小车的状态的，所以随便猜一个它的初始状态（或者滤波后，滤波结果就是状态），X&nbs
首先卡尔曼滤波是用来帮助测量的，是为了让测量结果尽可能的逼近真实值。看到一个很好的例子来说明卡尔曼滤波是什么，在航海中，为了得到船的当前位置，航海长通常用前一时刻的船位置为基准，根据航向、航速和海流推算出下一个船位，我们称之为估计船位；但是他不能轻易认为这个位置就是正确的位置，他还要通过适当的仪器测量得到另一个船位，称之为测量船位（我们的测量仪器也不准）。这两个船位一般不重合，航海长需要通过分析和
1.卡尔曼滤波算法概要卡尔曼滤波算法是一种基础预测定位算法，本质上就是通过预测和更新两个状态过程的迭代，来逐步的准确定位。预测：当前状态环境下，对下一个时间段t的位置估计计算的值。更新：根据传感器获取到的比较准确的位置信息后，来更新当前的预测位置，也就是纠正预测的错误。卡尔曼算法依赖于线性计算和高斯分布。算法的五大公式为：2.matlab代码理解2.1产生方波clear
clc
t = 1:628
之前我在网上搜索有关卡尔曼滤波器中P，Q，R矩阵的设置，感觉讲述得比较笼统。又因为我要使用雷达目标跟踪方面使用卡尔曼滤波器，因此针对雷达中目标匀速运动的情况来说明一下P，Q，R矩阵的设置。1.卡尔曼滤波器变量转移情况分析首先，我们可以画出卡尔曼滤波器中的变量计算的先后顺序，如下图所示。变量的含义在图后有说明。因为是匀速运动，因此A（运动方程）和H（量测矩阵）都是已知的，特别注意的一点是我的整个过程
@#卡尔曼滤波应用（学习记录） ##应用领域 ##核心公式 ##参数设定TOC卡尔曼滤波学习记录最近在学习卡尔曼滤波算法，算法很经典，但是网上好多帖子看得一知半解的，应用到项目中时，参数都需要自己设定，并不能照搬照用。应用领域我学习卡尔曼滤波算法是为了做车辆的轨迹预测，感觉是比较成熟的应用了，但是没有找到现成的代码，无奈从头理解算法。 贴几个我看过的B站视频，也是我今天刚学习的，这里做一下学习记录
?作者简介：秃头小苏，致力于用最通俗的语言描述问题?往期回顾：霍夫直线检测
原创
精选
2023-04-05 19:47:14
508阅读
