JP2009192550A - Apparatus for tracking multiple targets - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーダー、センサーによって得られた目標物の観測データと、既に該観測データを元に算出された該目標物の航跡との相関を取りながら追尾を行う多目標追尾装置に関し、特に、例えばクラスタの単位で部分空間（部分領域）を設定し可能性の高いものだけに対して相関処理を行う多目標追尾装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-target tracking device that performs tracking while correlating the observation data of a target obtained by a radar and a sensor with the track of the target already calculated based on the observation data. For example, the present invention relates to a multi-target tracking device that sets a partial space (partial region) in units of clusters and performs correlation processing only on those that are highly likely.
従来、レーダー、センサー等により観測周期毎に得られる目標物の観測位置情報（観測データ）と、既に得られている観測位置情報から導出された航跡との組み合わせ（相関）を求めることにより多目標追尾を行う。一般的に、追尾処理では、目標物（航跡）と観測データ（観測位置情報）との組み合わせが幾通りも考えられるため、仮説をたてながら当該処理を行う方式が有効とされている。特に、ＭＨＴ(Multiple Hypothesis Tracking)方式では、可能性のある仮説を捨てずに保持しながら目標物の追尾処理を行うため、高い追尾精度を実現することができる（例えば、非特許文献１及び２参照）。 Conventionally, multiple targets can be obtained by determining the combination (correlation) of observation position information (observation data) of the target obtained at each observation cycle with radar, sensors, etc., and the wake derived from the already obtained observation position information. Perform tracking. Generally, in the tracking process, since there are various combinations of the target (wake) and the observation data (observation position information), a method of performing the process while making a hypothesis is effective. In particular, in the MHT (Multiple Hypothesis Tracking) method, since tracking of a target is performed without discarding possible hypotheses, high tracking accuracy can be realized (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). reference).
なお、関連の先行技術文献として、特許文献１がある。この文献に開示された発明は、２つのレーダーを運用している場合、両レーダーで捉えた或る目標物が同一のものか否かを調べる際に、目標物の全組み合わせに対して同一性を調べるのではなく、空間情報を利用して可能性のあるものだけに絞って同一性判定処理を実施するものである。空間的局所性を利用して計算オーダーを抑えるものであるが、ゲートの大きさなども考慮する必要がある航跡と観測データの相関処理に関するものではない。 In addition, there exists patent document 1 as a related prior art document. In the invention disclosed in this document, when two radars are operated, when checking whether a certain target captured by both radars is the same, it is the same for all combinations of the targets. In other words, the identity determination process is performed by narrowing down only those that may be possible using spatial information. Although the spatial order is used to reduce the calculation order, it does not relate to the correlation between the wake and the observation data that need to consider the size of the gate.
当該追尾処理では、該観測周期毎に各目標物（航跡）の予測処理を行う。本処理では各航跡毎に次の観測時刻に該目標物が位置する可能性がある空間的範囲を求める。この空間的範囲を『ゲート』と称する。そして、航跡毎の該ゲート内に現れた観測位置情報と当該航跡の組み合わせ（相関）を求めていくことにより追尾処理を行う。従来は、航跡毎にその時点で得られた全ての観測位置情報と該ゲート内外判定処理（相関処理）を行っていた。このため、観測データ数が多くなりそれに伴って航跡数も多くなる場合では、追尾処理全体に占める相関処理時間の割合が大きくなり、処理性能の劣化に繋がるという課題があった。特に、ゲート内外判定処理は、ゲートが３次元空間上で基本的に楕円の形状を成すため、かなりの計算量となる。 In the tracking process, a prediction process for each target (wake) is performed for each observation period. In this process, a spatial range in which the target is likely to be located at the next observation time is obtained for each wake. This spatial range is called a “gate”. Then, the tracking processing is performed by obtaining the observation position information appearing in the gate for each track and the combination (correlation) of the track. Conventionally, all observation position information obtained at that time for each wake and the inside / outside determination processing (correlation processing) of the gate are performed. For this reason, when the number of observation data increases and the number of wakes increases accordingly, the ratio of the correlation processing time in the entire tracking processing increases, which causes a problem of deterioration in processing performance. In particular, the gate inside / outside determination processing requires a considerable amount of calculation because the gate basically has an elliptical shape in a three-dimensional space.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、航跡のゲート内に、観測データが入っているか否かの相関処理を、目標物と観測データの全組み合わせに対して計算するのではなく、クラスタの単位で部分領域を設定し、該部分領域内に出現した観測データとだけ、該相関処理を行うものである。すなわち、可能性のあるものだけに絞って相関処理を行う多目標追尾装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to perform correlation processing on whether or not observation data is contained in the wake gate, and to combine all of the target and observation data. In this case, a partial area is set in units of clusters, and the correlation processing is performed only on the observation data that appears in the partial area. In other words, a multi-target tracking device that performs correlation processing only on possible ones is obtained.
この『クラスタ』とは、仮説を生成する際に影響を及ぼしあう航跡の集合のことである。例えば、航跡Ａと航跡Ｂの両ゲートに属する或る観測データＣが存在した場合、両航跡は該観測データＣに対して排他的関係になる。クラスタとは現時刻までにこのような関係になったことがある航跡の集合のことである。このような場合、それぞれの場合（観測データＣが航跡Ａに対応する場合、観測データＣが航跡Ｂに対応する場合）毎に仮説がたてられ、またその可能性により信頼度が算出される。また、Ｎスキャンリミットを適用した場合は、時間の経過とともに不要となったデータは捨てられるため、互いにクラスタの関係でなくなる航跡もある。なお、『Ｎスキャンリミット』とは、重要度が低くなった過去の観測データを削除することにより、仮説数の爆発を抑え計算負荷を軽減させるという準最適化方式の一つである。 This "cluster" is a set of wakes that influence each other when generating hypotheses. For example, when there is certain observation data C belonging to both the wake A and wake B gates, both wakes are in an exclusive relationship with the observation data C. A cluster is a set of wakes that have had such a relationship by the current time. In such a case, a hypothesis is established for each case (when the observation data C corresponds to the wake A and the observation data C corresponds to the wake B), and the reliability is calculated based on the possibility. . In addition, when the N scan limit is applied, data that becomes unnecessary with the passage of time is discarded, and there are some tracks that are not in a cluster relationship with each other. The “N scan limit” is one of quasi-optimization methods for reducing the calculation load by suppressing the explosion of the hypothesis number by deleting the past observation data whose importance is low.
従って、同一のクラスタとして管理される航跡同士は、空間的に近い位置関係にある可能性が高い。本発明は、この性質を利用するものであり、クラスタに属する航跡毎に部分領域を作成し、当該部分領域に出現する観測データとだけ相関処理を行うことにより、相関処理に要する計算オーダーを削減するものである。 Therefore, there is a high possibility that wakes managed as the same cluster are in a spatially close positional relationship. The present invention uses this property, and creates a partial area for each track belonging to the cluster, and performs correlation processing only with observation data appearing in the partial area, thereby reducing the calculation order required for the correlation processing. To do.
また、この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、航跡のゲート内に、観測データが入っているか否かの相関処理を、目標物と観測データの全組み合わせに対して計算するのではなく、部分領域を設定し、該部分領域単位で該相関処理を行うものである。すなわち、可能性のあるものだけに絞って相関処理を行う多目標追尾装置を得るものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to perform correlation processing on whether or not observation data is contained in the gate of the wake. Instead of calculating for all combinations, partial areas are set and the correlation processing is performed in units of the partial areas. In other words, a multi-target tracking device that performs correlation processing only on possible ones is obtained.
さらに、この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、航跡のゲート内に、観測データが入っているか否かの相関処理を、目標物と観測データの全組み合わせに対して計算するのではなく、クラスタの単位で推定領域を設定し、更にこの推定領域を該クラスタに属する航跡数に応じて部分領域に分割し、該部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域内に存在する観測データとだけ、該相関処理を行うものである。すなわち、可能性のあるものだけに絞って相関処理を行う多目標追尾装置を得るものである。 Furthermore, the present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to perform a correlation process on whether observation data is contained in the gate of the wake, and to perform a correlation process between the target and the observation data. Rather than calculating for all combinations, an estimation area is set in units of clusters, and the estimation area is further divided into partial areas according to the number of tracks belonging to the cluster. The correlation processing is performed only on the observation data existing in the extended partial area including the wake gate area. In other words, a multi-target tracking device that performs correlation processing only on possible ones is obtained.
基本的に、同一のクラスタとして管理される航跡同士は、空間的に近い位置関係にあると考えられるが、Ｎスキャンリミットなどの準最適化方式を採用していない場合は、一つのクラスタに属する航跡数が多くなり、それに伴い該航跡のゲートを含む予測領域も大きくなる。本発明はこのような状況を対象に考案したものであり、クラスタ毎の推定領域を部分領域に分割し、該部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域内に存在する観測データとだけ、該相関処理を行うことにより、相関処理に要する計算オーダーを削減するものである。 Basically, wakes managed as the same cluster are considered to have a spatially close positional relationship, but belong to one cluster when a semi-optimization method such as N-scan limit is not adopted. As the number of wakes increases, the prediction area including the wake gate increases accordingly. The present invention has been devised for such a situation, and the estimated area for each cluster is divided into partial areas, and within the extended partial area including the partial area and the wake gate area in the partial area. By performing the correlation process only with the existing observation data, the calculation order required for the correlation process is reduced.
本発明に係る多目標追尾装置は、レーダーによって得られた目標物の観測データと、前記観測データに基づき算出された前記目標物の航跡との相関を取りながら前記目標物の追尾を行う多目標追尾装置において、航跡予測位置の全てが何れかの部分領域に存在するように部分領域を作成するとともに、前記部分領域と前記部分領域内の航跡のゲートの全てが含まれる拡張部分領域を作成する領域分割部と、前記拡張部分領域に存在する観測データと前記部分領域に存在する航跡との相関処理を部分領域毎に行う相関処理部とを備えるものである。 The multi-target tracking device according to the present invention tracks the target while correlating the observation data of the target obtained by a radar with the track of the target calculated based on the observation data. In the tracking device, a partial area is created so that all of the wake prediction positions exist in any partial area, and an extended partial area including all of the partial area and the wake gate in the partial area is created. The image processing apparatus includes an area dividing unit and a correlation processing unit that performs correlation processing between observation data existing in the extended partial area and a wake existing in the partial area for each partial area.
本発明に係る多目標追尾装置によれば、相関処理に要する計算オーダーを削減することができるという効果を奏する。 The multi-target tracking device according to the present invention has an effect that the calculation order required for the correlation processing can be reduced.
以下、本発明の多目標追尾装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the multi-target tracking device of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る多目標追尾装置について図１から図７までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る多目標追尾装置を搭載したシステム全体の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A multi-target tracking device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the entire system equipped with the multi-target tracking device according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.
図１において、本システムは、目標物１を捕えるためのレーダー（またはセンサー）２と、レーダー２で得られたデータから目標物を検出する目標検出処理部３と、多目標追尾装置４が設けられている。
In FIG. 1, the system includes a radar (or sensor) 2 for capturing a target 1, a target detection processing unit 3 that detects a target from data obtained by the radar 2, and a
多目標追尾装置４は、機能ブロックとして、目標検出処理部３によって得られた観測データを受信するデータ受信部４１と、部分領域などに分割し、相関処理した結果を統合する領域分割・統合部（領域分割部）４２と、領域分割・統合部４２からの結果を受けて航跡と観測データとの相関処理を行う相関処理部４３と、観測データと予測領域からクラスタを生成し、統合するクラスタ生成・統合部４４と、仮説を生成し、目標物の航跡を更新するとともに、観測周期毎に追尾結果を出力する仮説生成・目標物航跡更新部４５と、目標物の移動を予測し、その予測に応じて各航跡の予測領域（ゲート）を生成する予測領域生成部４６が設けられている。
The
つぎに、この実施の形態１に係る多目標追尾装置の動作について図面を参照しながら説明する。 Next, the operation of the multi-target tracking device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
図２〜図７は、この発明の実施の形態１に係る多目標追尾装置の部分領域の設定方法を示す図である。 2-7 is a figure which shows the setting method of the partial area | region of the multi-target tracking apparatus based on Embodiment 1 of this invention.
図２は本実施の形態１を示したものである。実際は３次元空間が対象となるが、図２はそれを２次元空間で表現した場合のもので、領域分割・統合部４２は、クラスタ毎にそれに属する航跡のゲートが全て含まれるような部分領域を設定し、相関処理部４３は、この部分領域内に出現した観測データ（図中×印）とだけ相関処理（ゲート内外判定処理）を行う。
FIG. 2 shows the first embodiment. Actually, the target is a three-dimensional space, but FIG. 2 shows a case in which it is expressed in a two-dimensional space. The area segmentation /
部分領域を設けない場合では、本例では航跡数が９、観測データ数が２２であるため、９×２２＝１９８回のゲート内外判定処理を実施する必要があった。 In the case where the partial area is not provided, the number of wakes is 9 and the number of observation data is 22 in this example, so that 9 × 22 = 198 times of inside / outside determination processing must be performed.
しかし、図２のように部分領域を設定することにより、３×５（部分領域１の場合）＋３×５（部分領域２の場合）＋３×６（部分領域３の場合）＝４８回のゲート内外判定処理で済むことになる。ただし、部分領域を設定する処理コストを要するため、両者のトレードオフで部分領域設定の有無や、部分領域の設定方法を決めることになる。 However, by setting the partial area as shown in FIG. 2, 3 × 5 (in the case of the partial area 1) + 3 × 5 (in the case of the partial area 2) + 3 × 6 (in the case of the partial area 3) = 48 gates The inside / outside determination process is sufficient. However, since the processing cost for setting the partial area is required, the presence / absence of the partial area setting and the setting method of the partial area are determined by a trade-off between the two.
航跡および観測データの分布状態にもよるが、基本的に、部分領域の精度を高めればそのための処理コストは増大するが、相関処理の回数は削減することができる。少ないコストでその効果が大きくなるような部分領域を作成すべきである。なお、部分領域の精度とは、該相関処理の回数が必要最低限で実施できる部分領域にどれだけ近づけることができるかの度合いを示すものである。 Although depending on the wake and the distribution state of the observation data, basically, if the accuracy of the partial area is increased, the processing cost for that will increase, but the number of correlation processes can be reduced. A partial area should be created so that the effect is large at low cost. Note that the accuracy of the partial area indicates the degree of proximity to the partial area that can be implemented with the minimum number of correlation processes.
図３は本実施の形態１に基づく部分領域の設定方法に関するもので、通常の処理で作成されるゲートの中での半径（大きさ）の最大値（図３（ａ）の“ｒ”）を用いて、半径ｒの円（辺の長さが２×ｒの正方形としても良い）により各仮ゲートを作成し（図３は２次元平面であるため）、図３（ｂ）に示す部分領域を設定するものである。なお、仮ゲートは実際のゲートを包含する関係になっている必要がある。 FIG. 3 relates to a method for setting a partial region based on the first embodiment. The maximum value (“r” in FIG. 3A) of the radius (size) in a gate created by normal processing. Are used to create each temporary gate by a circle with a radius r (which may be a square with a side length of 2 × r) (since FIG. 3 is a two-dimensional plane), and the portion shown in FIG. The area is set. The temporary gate needs to have a relationship including the actual gate.
ここで、上記半径の最大値の決定方法であるが、対象とする目標物の挙動が分かっている場合であれば、使用するレーダー２の性能から事前に求めておくことが考えられる。また、追尾処理中に次回の観測データが得られる時点での上記半径の最大値が予測できるのであれば、その値を用いても良い。また、上記半径の最大値をクラスタ毎に決めても良い。 Here, although it is a method of determining the maximum value of the radius, if the behavior of the target object is known, it is conceivable to obtain in advance from the performance of the radar 2 to be used. Further, if the maximum value of the radius at the time when the next observation data is obtained during the tracking process can be predicted, the value may be used. Further, the maximum value of the radius may be determined for each cluster.
その他、基本的には事前に決めておいた値を用いるが、状況に応じて変えるなど、上記アイデアをミックスさせて用いることも考えられえる。 In addition, although a value determined in advance is basically used, it is possible to mix and use the above ideas, such as changing according to the situation.
例えば、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、クラスタ毎の部分領域を作成する際に、この値を用いて作成する。 For example, when the behavior of the target to be observed is known, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking before starting the tracking process, and the cluster This value is used to create each partial area.
例えば、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、クラスタ毎の部分領域を作成する際に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）と該事前に見積もっておいた値を比較して小さい方の値を利用して作成する。 For example, when the behavior of the target to be observed is known, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking before starting the tracking process, and the cluster When creating each partial area, compare the gate size (maximum radius) estimated to be the largest in the track at that time with the value estimated in advance and use the smaller value And create.
例えば、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、クラスタ毎の部分領域を作成する際に、その時点の各クラスタ毎の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）と事前に見積もっておいた値を比較して小さい方の値を利用して作成する。 For example, when the behavior of the target to be observed is known, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking before starting the tracking process, and the cluster When creating a partial area for each cluster, compare the gate size (maximum radius) estimated to be the largest among the tracks for each cluster at that time with the value estimated in advance. Create using values.
図３では仮ゲートを作成する際に、全ての軸方向に同じ大きさｒを用いたが、図４に示すように、各軸方向での（半径の）最大値を用いても良い。この方が部分領域の精度は良くなり、相関処理回数の削減効果は大きくなる。 In FIG. 3, when the temporary gate is created, the same size r is used in all axial directions. However, as shown in FIG. 4, the maximum value (of the radius) in each axial direction may be used. In this way, the accuracy of the partial area is improved, and the effect of reducing the number of correlation processes is increased.
図２は３次元空間を２次元空間（ｘ−ｙ軸平面）に投影した場合の例であるが、図５はｙ軸のみの１軸を基準に部分領域を設定する場合の例である。この場合のゲート内外判定処理の回数は、３×１３（部分領域１の場合）＋３×９（部分領域２の場合）＋３×７（部分領域３の場合）＝８７回で実現できる。図２に比べて処理の回数は多くなるが、部分領域の設定および該部分領域に観測データが入っているか否かの判定が容易にできる。 FIG. 2 shows an example in the case where a three-dimensional space is projected onto a two-dimensional space (xy plane), while FIG. 5 shows an example in which a partial region is set on the basis of only one y axis. The number of gate inside / outside determination processing in this case can be realized by 3 × 13 (in the case of the partial region 1) + 3 × 9 (in the case of the partial region 2) + 3 × 7 (in the case of the partial region 3) = 87 times. Although the number of times of processing is larger than that in FIG. 2, it is easy to set a partial area and determine whether observation data is contained in the partial area.
図６は航跡および観測データの状況が図５と同様のものであるが、選定する１軸をｙ軸ではなく、ｘ軸にした場合の例である。この場合のゲート内外判定処理の回数は、３×５（部分領域１の場合）＋３×８（部分領域２の場合）＋３×６（部分領域３の場合）＝５７回で実現できる。図５の場合に比べて、選定する軸を変えただけであるが、ゲート内外判定処理の回数を大幅に削減することができる。 FIG. 6 is an example in which the track and observation data are the same as those in FIG. 5, but the selected one axis is not the y axis but the x axis. The number of gate inside / outside determination processing in this case can be realized by 3 × 5 (in the case of the partial region 1) + 3 × 8 (in the case of the partial region 2) + 3 × 6 (in the case of the partial region 3) = 57 times. Compared to the case of FIG. 5, only the selected axis is changed, but the number of gate inside / outside determination processing can be greatly reduced.
基本的に観測データはゲート周辺に発生する可能性が高いので、該部分領域は重ならないように設定する方がゲート内外判定処理の回数を抑えられる可能性が高くなる。このような理由で、本例の場合では図５で選定したｙ軸よりも図６で選定したｘ軸の方がその効果は大きくなっている。 Basically, the observation data is highly likely to be generated around the gate. Therefore, setting the partial areas so as not to overlap each other increases the possibility of suppressing the number of gate inside / outside determination processes. For this reason, in the case of this example, the effect of the x-axis selected in FIG. 6 is greater than that of the y-axis selected in FIG.
従って、状況に応じて最も部分領域の重なりが少なくなるような軸を選ぶということが考えられる。同様に、状況に応じて部分領域設定のコスト対効果の高い、軸数（１軸、２軸、３軸）を動的に選定するということも考えられる。また、事前に目標物の挙動が分かっている場合であれば、使用するレーダー２の性能から事前に求めておくことも考えられる。また、基本的には事前に決めておいた軸を用いるが、状況に応じて変えるなど、上記アイデアをミックスさせて用いることも考えられえる。 Therefore, it is conceivable to select an axis that minimizes the overlap of the partial areas depending on the situation. Similarly, it is also conceivable to dynamically select the number of axes (one axis, two axes, and three axes), which is highly cost-effective for setting the partial area according to the situation. Further, if the behavior of the target is known in advance, it may be determined in advance from the performance of the radar 2 to be used. Basically, a predetermined axis is used, but it is possible to mix and use the above ideas, such as changing according to the situation.
例えば、該座標系の任意の１軸だけを取り上げ、この軸上における該部分領域の範囲と該観測データの位置を比較して該範囲に入っている観測データとだけ相関処理を行う。 For example, only one arbitrary axis of the coordinate system is picked up, the range of the partial region on this axis is compared with the position of the observation data, and correlation processing is performed only on the observation data included in the range.
例えば、該座標系の任意の２軸を取り上げ、２つの軸上における該部分領域の範囲と該観測データの位置を比較して両軸とも該範囲に入っている観測データとだけ相関処理を行う。 For example, taking two arbitrary axes of the coordinate system, the range of the partial area on two axes is compared with the position of the observation data, and the correlation processing is performed only on the observation data that is within the range on both axes. .
例えば、該任意の１軸を選定する際に、該部分領域毎の該軸上で取りうる範囲が該領域間で最も重ならない１軸を選定する。 For example, when selecting the arbitrary one axis, the one axis in which the range that can be taken on the axis for each partial region is the least overlapped between the regions is selected.
例えば、該任意の２軸を選定する際に、該部分領域毎の該軸上で取りうる範囲が該領域間で最も重ならない２軸を選定する。 For example, when selecting the two arbitrary axes, the two axes in which the range that can be taken on the axis for each partial region do not overlap most are selected.
例えば、該観測周期毎に、取りうる範囲が該領域間で最も重ならない１軸を選定して当該相関処理を行う。 For example, for each observation period, one axis that has the smallest overlap between the areas is selected and the correlation process is performed.
例えば、該観測周期毎に、取りうる範囲が該領域間で最も重ならない２軸を選定して当該相関処理を行う。 For example, for each observation period, the correlation processing is performed by selecting the two axes whose possible ranges do not overlap most between the regions.
例えば、該１軸上の各該領域の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも大きくなった場合は、他の２軸目を用意して、当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap of the range that each area on the one axis can take exceeds a certain threshold value, the other second axis is prepared and the correlation process is performed.
例えば、該２軸にした場合でも各該領域の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも大きい場合は、３軸にして当該相関処理を行う。 For example, even when the two axes are used, if the degree of overlap of the range that each area can take is greater than a certain threshold value, the correlation processing is performed using three axes.
例えば、該１軸上の各該領域の取り得る範囲の重なり度合い大きくなった場合に、２軸にするか３軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、該重なり度合いに応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap of the range that can be taken by each of the areas on the one axis increases, a threshold value for setting two axes or three axes is set, and the number of axes is set according to the degree of overlap. The correlation process is performed.
例えば、該部分領域間の重なり度合いがある閾値よりも小さくなった場合は３軸から最も該重なり度合いが小さくなる２軸を選定して当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap between the partial areas is smaller than a certain threshold value, the two axes with the smallest degree of overlap are selected from the three axes and the correlation processing is performed.
例えば、該２軸上の各該領域の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも小さくなった場合は、該２軸のうち、該重なり度合いが小さくなる１軸だけを選び、当該相関処理を行う。 For example, when the overlapping degree of the range that each area on the two axes can take is smaller than a certain threshold value, only one axis having a small overlapping degree is selected from the two axes, and the correlation processing is performed. Do.
例えば、該部分領域間の重なり度合いが小さくなった場合に、２軸にするか１軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、該重なり度合いに応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap between the partial areas becomes small, threshold values for setting two axes or one axis are provided, and the number of axes is determined according to the degree of overlap and the correlation process is performed. .
例えば、該部分領域間の重なり度合いに応じて、該３軸または２軸または１軸で当該相関処理を行う空間的領域を分ける。 For example, according to the overlapping degree between the partial areas, the spatial area for performing the correlation processing is divided along the three axes, two axes, or one axis.
例えば、観測対象の目標物の挙動がある程度分かっている場合に、追尾処理開始前に該座標系に関して取りうる範囲が該領域間で最も重ならない１軸または２軸を選定しておき、毎観測周期同じ該事前に選定しておいた１軸または２軸を用いて当該相関処理を行う。 For example, when the behavior of the target to be observed is known to some extent, one axis or two axes where the range that can be taken with respect to the coordinate system does not overlap most between the areas are selected before the tracking process is started, and each observation The correlation processing is performed using one or two axes selected in advance with the same period.
例えば、追尾処理開始前に該１軸または２軸を決めておくが、該部分領域間の重なり度合いが大きくなった場合または小さくなった場合に応じて、上記いずれかの例を適用する。 For example, the one or two axes are determined before the tracking process is started, and one of the above examples is applied depending on the case where the degree of overlap between the partial areas is increased or decreased.
例えば、ゲートの半径の最大値で各軸上ともに占める範囲の大きさを同じにするのではなく、ゲートの各軸毎に占める半径の最大値で、軸毎に該範囲を決める。 For example, instead of making the size of the range occupied on each axis equal to the maximum value of the radius of the gate, the range is determined for each axis by the maximum value of the radius occupied for each axis of the gate.
例えば、上記の例の中で動的に該軸または該軸数を変更するのは、該観測周期時間を考慮した処理時間に余裕がある場合である。 For example, in the above example, the number of axes or the number of axes is dynamically changed when the processing time considering the observation cycle time is sufficient.
図７は、図６の状態において部分領域２だけ更にｙ軸を用いて２次元の矩形領域で設定した場合の例である。この場合のゲート内外判定処理の回数は、３×５（部分領域１の場合）＋３×５（部分領域２の場合）＋３×６（部分領域３の場合）＝４８回で実現できる。このように状況に応じて、部分領域の設定を工夫することも考えられる。 FIG. 7 shows an example in which only the partial region 2 is set as a two-dimensional rectangular region using the y-axis in the state of FIG. In this case, the number of gate inside / outside determination processing can be realized by 3 × 5 (in the case of the partial region 1) + 3 × 5 (in the case of the partial region 2) + 3 × 6 (in the case of the partial region 3) = 48 times. Thus, it is conceivable to devise the setting of the partial area according to the situation.
なお、ここまでの説明では直交座標系の例を用いて説明したが、極座標系を用いた場合でも同様の考え方で実施することができる。 In the above description, the example of the orthogonal coordinate system has been described. However, even when the polar coordinate system is used, the same concept can be applied.
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る多目標追尾装置について図８から図１５までを参照しながら説明する。この発明の実施の形態２に係る多目標追尾装置の基本構成は、上記実施の形態１と同様である。
Embodiment 2. FIG.
A multi-target tracking device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the multi-target tracking device according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of Embodiment 1 above.
図８〜図１５は、この発明の実施の形態２に係る多目標追尾装置の部分領域及び拡張部分領域の設定方法を示す図である。 8 to 15 are diagrams showing a method for setting a partial area and an extended partial area of the multi-target tracking device according to Embodiment 2 of the present invention.
図８（ａ）、（ｂ）は本実施の形態２を示したものである。実際は３次元空間が対象となるが、図８はこれを２次元空間で表現した場合のもので、領域分割・統合部４２は、適当な２次元の矩形領域による部分領域により航跡予測位置が全て何れかの部分領域に含まれるように設定する。 FIGS. 8A and 8B show the second embodiment. Actually, the target is a three-dimensional space, but FIG. 8 shows a case where this is expressed in a two-dimensional space. It is set to be included in any partial area.
図８（ａ）の例では、全ての部分領域が均等なサイズで互いに隣接するように設定した場合のものである。他方、図８（ｂ）は航跡予測位置の分布状態に合わせて、部分領域のサイズを変えた場合のものである。このように、状況に応じてサイズを変えたりすることも考えられる。また、互いに隣接しないように設定することも考えられる。 In the example of FIG. 8A, all partial areas are set to be adjacent to each other with an equal size. On the other hand, FIG. 8B shows the case where the size of the partial area is changed in accordance with the distribution state of the wake prediction position. In this way, it is possible to change the size according to the situation. It is also conceivable to set so that they are not adjacent to each other.
図９は部分領域単位での航跡と観測データとの相関処理の実施例について説明するための図である。領域分割・統合部４２は、該部分領域内に在る航跡のゲートの中で半径の最大値ｒを調べ（図９（ａ））、該部分領域を該ｒだけ拡張した拡張部分領域を設定し、相関処理部４３は、拡張部分領域（図９（ｂ））の中に現れた観測データとだけ該部分領域内に在る航跡と相関処理を行う。
FIG. 9 is a diagram for explaining an embodiment of correlation processing between a track and observation data in units of partial areas. The area dividing / integrating
なお、全てのゲートの中での半径の最大値を調べて、全ての部分領域単位での処理に同じ値を用いることも考えられるし、上記のように部分領域単位で該値を設けることも考えられる。 Note that the maximum value of the radius in all the gates can be examined, and the same value can be used for processing in all the partial areas. Alternatively, the value can be provided in the partial areas as described above. Conceivable.
また、対象とする目標物の挙動が分かっている場合であれば、使用するレーダー２の性能から事前に該ゲートの半径の最大値を求めておくことも考えられる。また追尾処理中に次回の観測データが得られる時点での上記半径の最大値が予測できるのであれば、その値を用いることも考えられる。 If the behavior of the target object is known, it may be possible to obtain the maximum value of the radius of the gate in advance from the performance of the radar 2 to be used. If the maximum value of the radius at the time when the next observation data is obtained during the tracking process can be predicted, it is also possible to use that value.
図９では部分領域を拡張する際に、全ての軸方向に同じ大きさｒを用いたが、図１０に示すように各軸方向での（半径の）最大値を用いても良い。この方が部分領域の精度は良くなり、相関処理回数の削減効果は大きくなる。なお、部分領域の精度とは、該相関処理の回数が必要最低限で実施できる部分領域にどれだけ近づけることができるかの度合いを示すものである。例えば、図９（ｂ）と図１０（ｂ）とで航跡予測位置と観測データの状態は同じであるが、図９（ｂ）の場合では４（航跡数）×８（観測データ数）＝３２回相関処理を実施しなければならないのに対し、図１０（ｂ）の場合では４（航跡数）×５（観測データ数）＝２０回で良いことになる。 In FIG. 9, when the partial area is expanded, the same size r is used in all the axial directions, but the maximum value (of the radius) in each axial direction may be used as shown in FIG. In this way, the accuracy of the partial area is improved, and the effect of reducing the number of correlation processes is increased. Note that the accuracy of the partial area indicates the degree of proximity to the partial area that can be implemented with the minimum number of correlation processes. For example, in FIG. 9B and FIG. 10B, the wake prediction position and the observation data state are the same, but in the case of FIG. 9B, 4 (number of wakes) × 8 (number of observation data) = While the correlation process must be performed 32 times, in the case of FIG. 10B, 4 (the number of tracks) × 5 (the number of observation data) = 20 times.
図８は３次元空間を２次元空間（ｘ−ｙ軸平面）に投影した場合の例であるが、図１１はｘ軸（図１１（ａ））またはｙ軸（図１１（ｂ））のみの１軸を基準に部分領域を設定する場合の例である。基本的に航跡予測位置の分布状況に応じて適当な軸（この場合ｘ軸かｙ軸）を選定すべきである。該分布が分散されている（集結していない）方向の軸を選定した方が上記精度の良い部分領域を設定できる可能性が高い。図１１の例では、（ａ）のｘ軸を選定した場合がそれに相当する。しかし、観測データの分布状態から（ｂ）のｙ軸を選定した方が良い場合もあり得るため、その点も見極めて適当な軸を選定する必要がある。このことは図８で示したように２軸を対象にした場合でも当てはまり、直交座標系の場合ではｘ、ｙ、ｚ軸のうちどの２軸を選定するのが良いかを決める場合でも同じである。 FIG. 8 shows an example in which a three-dimensional space is projected onto a two-dimensional space (x-y plane), but FIG. 11 shows only the x-axis (FIG. 11 (a)) or the y-axis (FIG. 11 (b)). This is an example in which a partial region is set with reference to one axis. Basically, an appropriate axis (x-axis or y-axis in this case) should be selected according to the distribution status of the wake prediction position. It is more likely that the above-described highly accurate partial region can be set by selecting an axis in the direction in which the distribution is dispersed (not concentrated). In the example of FIG. 11, the case where the x-axis of (a) is selected corresponds to it. However, since it may be better to select the y-axis of (b) from the distribution state of the observation data, it is necessary to select an extremely appropriate axis in view of this point. This is true even when two axes are used as shown in FIG. 8, and in the case of an orthogonal coordinate system, the same is true even when deciding which of the x, y, and z axes should be selected. is there.
この軸の選定はその状況に応じて動的に変えることも考えられるし、また対象とする目標物の挙動が分かっている場合であれば、事前に決めておくことも考えられる。また、基本的には事前に決めておいた軸を用いるが、状況に合わせて変えることも考えられる。 The selection of this axis may be dynamically changed according to the situation, or it may be determined in advance if the behavior of the target object is known. Basically, a predetermined axis is used, but it can be changed according to the situation.
また、上記のように１軸を基準に部分領域を設定した場合でも、図９または図１０で示したように上記ｒ（またはｒ'）だけ該部分領域を拡張した拡張部分領域に出現した観測データに対して相関処理を行うことになる。 In addition, even when a partial area is set with reference to one axis as described above, an observation that appears in an extended partial area obtained by expanding the partial area by r (or r ′) as shown in FIG. 9 or FIG. Correlation processing is performed on the data.
その他、状況に応じて、図８で示した矩形領域で該部分領域を設定する場合や、図１１で示した１軸を基準に部分領域を設定する場合や、３次元空間での立体的な部分空間を用いる場合を切り替えて実施することも考えられる。 In addition, depending on the situation, when the partial area is set in the rectangular area shown in FIG. 8, when the partial area is set with reference to one axis shown in FIG. 11, or in a three-dimensional space. It is also conceivable to switch between cases where partial spaces are used.
図１２は１軸を基準に部分領域を設定する空間（部分領域１、部分領域２）と、２次元の矩形領域により部分空間を設定する空間（部分領域３）を混在させた場合の例である。このように状況に応じて部分領域の設定の仕方を変えることも考えられる。 FIG. 12 shows an example in which a space (partial region 1, partial region 2) for setting a partial region on the basis of one axis and a space (partial region 3) for setting a partial space by a two-dimensional rectangular region are mixed. is there. In this way, it is conceivable to change the way of setting the partial areas according to the situation.
図１３は該部分領域の設定方法に関する実施例を示したものである。例えば、図９で示したゲートの半径の最大値ｒを用いて、各航跡とも予測位置を中心とする辺の長さが２×ｒの正方形の仮部分領域を作成し、その領域同士が重なり合う航跡の集合を部分領域として、それらの領域が包含されるような矩形の部分領域を作成する。図１３は２次元空間の場合の例であるが、２次元空間を対象に上記方法に基づいて部分領域を設定する場合、状況等に応じて動的に、ｘ、ｙ、ｚ軸の中から適当な２軸を選定して、部分領域を設定することが考えられる。また、目標物の挙動が分かっており、最適な２軸が事前に選定できるのであれば、最初から同じ軸を用いることも考えられる。 FIG. 13 shows an embodiment relating to the method of setting the partial area. For example, using the maximum value r of the radius of the gate shown in FIG. 9, a square temporary partial region having a side length of 2 × r around the predicted position is created for each track, and the regions overlap each other. Using a set of wakes as partial areas, a rectangular partial area is created so that these areas are included. FIG. 13 shows an example of a two-dimensional space. When a partial region is set based on the above method for a two-dimensional space, the x, y, and z axes are dynamically selected according to the situation. It is conceivable to set a partial area by selecting appropriate two axes. In addition, if the behavior of the target is known and the optimal two axes can be selected in advance, the same axis can be used from the beginning.
なお、本実施の形態２は、部分領域を設定するための処理コスト対相関処理の回数の削減数というトレードオフでその効果が決まるため、最もその効果が出るような軸選定および部分領域の設定が必要となる。 In the second embodiment, the effect is determined by the tradeoff of the processing cost for setting the partial area versus the number of reductions in the number of correlation processes. Is required.
図１３の例は２軸を用いて部分領域を設定する場合のものであるが、図１４に示すように、１軸を基準に部分領域を設定することも考えられる。図１４の場合では、例えば図９で示したゲートの半径の最大値ｒを用いて、各航跡とも予測位置を中心とし、対象とする軸（図１４の例ではｘ軸）に平行な２×ｒの仮部分領域を作成する。そして、この対象とする軸にこの領域を投影した場合に互いに重なり合う航跡の集合を部分領域として、それらの領域が包含されるような部分領域を作成する（図１４）。なお、図１５は選定する１軸をｙ軸とした場合の例であるが、航跡予測位置の分布状態は図１４の場合と同じであるが部分領域およびその数が異なるものになる。従って、１軸を基準に部分領域を選定する場合でも、ｘ、ｙ、ｚ軸の中から適当な１軸を選定して、部分領域を設定することが考えられる。また、目標物の挙動が分かっており、最適な１軸が事前に選定できるのであれば、最初から同じ軸を用いることも考えられる。 The example of FIG. 13 is for setting a partial area using two axes, but as shown in FIG. 14, it is also conceivable to set a partial area based on one axis. In the case of FIG. 14, for example, the maximum radius r of the gate shown in FIG. 9 is used, and each wake is centered on the predicted position and is 2 × parallel to the target axis (x-axis in the example of FIG. 14). A temporary partial area of r is created. Then, when this region is projected onto the target axis, a set of wakes that overlap each other is taken as a partial region, and a partial region that includes these regions is created (FIG. 14). FIG. 15 is an example in which one axis to be selected is the y-axis, but the distribution state of the wake prediction position is the same as in the case of FIG. 14, but the partial areas and the number thereof are different. Therefore, even when a partial region is selected based on one axis, it is conceivable to set a partial region by selecting an appropriate one axis from the x, y, and z axes. In addition, if the behavior of the target is known and an optimal single axis can be selected in advance, it is possible to use the same axis from the beginning.
また、図１０で示したように、ゲートの半径の最大値を用いる際に、軸毎に異なる値にすることも考えられる。 Also, as shown in FIG. 10, when using the maximum value of the radius of the gate, it is conceivable to set a different value for each axis.
上記説明では、２軸と１軸を基準に部分空間を設定する方法について説明したが、状況に応じて、軸数（１軸、２軸、３軸）を動的に選定するということも考えられる。また、事前に目標物の挙動が分かっている場合であれば、使用するレーダー２の性能から事前に軸を選定しておくことも考えられる。また、基本的には事前に決めておいた軸を用いるが、状況に応じて変えるなど、上記アイデアをミックスさせて用いることも考えられえる。 In the above description, the method of setting a partial space with reference to two axes and one axis has been described, but it is also possible to dynamically select the number of axes (one axis, two axes, three axes) according to the situation. It is done. In addition, if the behavior of the target is known in advance, it may be possible to select an axis in advance based on the performance of the radar 2 to be used. Basically, a predetermined axis is used, but it is possible to mix and use the above ideas, such as changing according to the situation.
例えば、航跡のゲート領域を含めた拡張部分領域の設定に関して、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲートの大きさ(半径の最大値)分だけ部分領域を広げた領域とする。 For example, regarding the setting of the extended partial area including the gate area of the wake, the partial area is expanded by the size (maximum value of the radius) of the gate estimated to be the largest among the wakes at that time.
例えば、航跡のゲート領域を含めた拡張部分領域の設定に関して、各部分領域毎に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ(半径の最大値) 分だけ該部分領域を広げた領域とする。 For example, regarding the setting of an extended partial area including the gate area of a wake, for each partial area, expand the partial area by the gate size (maximum radius) estimated to be the largest among the wakes at that time. Territory.
例えば、航跡のゲート領域を含めた拡張部分領域の設定に関して、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値(半径の最大値)を見積もっておき、該最大値分だけ該部分領域を広げた領域とする。 For example, regarding the setting of the extended partial area including the gate area of the wake, when the behavior of the target object to be observed is known, the performance of the radar sensor 2 used for the tracking before starting the tracking process, etc. The maximum value (maximum value of the radius) is estimated, and the partial area is expanded by the maximum value.
例えば、航跡のゲート領域を含めた拡張部分領域の設定に関して、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値(半径の最大値)を見積もっておき、該拡張部分領域を設定する際に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ(半径の最大値)と事前に見積もっておいた該値を比較して小さい方の値を利用する。 For example, regarding the setting of the extended partial area including the gate area of the wake, when the behavior of the target object to be observed is known, the performance of the radar sensor 2 used for the tracking before starting the tracking process, etc. Estimate the maximum value (maximum value of the radius), and estimate the gate size (maximum value of the radius) that is estimated to be the largest in the track at that time when setting the extended partial area in advance. The smaller value is compared and the smaller value is used.
例えば、航跡のゲート領域を含めた拡張部分領域の設定に関して、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合に、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値(半径の最大値)を見積もっておき、該部分領域毎の拡張部分領域を設定する際に、各部分領域毎にその時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ(半径の最大値)と該事前に見積もっておいた値を比較して小さい方の値を利用する。 For example, regarding the setting of the extended partial area including the gate area of the wake, when the behavior of the target object to be observed is known, the performance of the radar sensor 2 used for the tracking before starting the tracking process, etc. Estimate the maximum value (maximum value of the radius), and when setting the extended partial area for each partial area, for each partial area, the gate size (radius of the radius) estimated to be the largest in the current track The smaller value is used by comparing the maximum value) and the value estimated in advance.
例えば、観測周期毎に各航跡の予測位置を中心にその時点の全航跡の中で最も大きくなると見積もったゲートの大きさ(半径の最大値)で各軸上に占める範囲を求め、１軸でも該範囲が重なっている航跡同士は同じ部分領域内の航跡であるとして該部分領域を設定する。 For example, for each observation cycle, find the range that occupies each axis with the gate size (maximum radius) estimated to be the largest of all the tracks at the time centered on the predicted position of each track. The partial areas are set on the assumption that the wakes with overlapping ranges are wakes in the same partial area.
例えば、観測周期毎に各航跡の予測位置を中心にその時点の全航跡の中で最も大きくなると見積もったゲートの大きさ(半径の最大値)で各軸上に占める範囲を求め、２軸とも該範囲が重なっている航跡同士は同じ部分領域内の航跡であるとして該部分領域を設定する。 For example, for each observation period, find the range that occupies each axis with the size of the gate (maximum radius) that is estimated to be the largest of all the tracks at that time, centered on the predicted position of each track. The partial areas are set on the assumption that the wakes with overlapping ranges are wakes in the same partial area.
例えば、観測周期毎に各航跡の予測位置を中心にその時点の全航跡の中で最も大きくなると見積もったゲートの大きさ(半径の最大値)で各軸上に占める範囲を求め、３軸とも該範囲が重なっている航跡同士は同じ部分領域内の航跡であるとして該部分領域を設定する。 For example, for each observation cycle, find the range that occupies each axis with the size of the gate (maximum radius) estimated to be the largest of all the tracks at the time centered on the predicted position of each track. The partial areas are set on the assumption that the wakes with overlapping ranges are wakes in the same partial area.
例えば、全航跡を対象に最も該軸上の範囲が重ならない１軸を選定して部分領域を設定し、当該相関処理を行う。 For example, for the entire track, one axis that has the smallest range on the axis is selected, a partial region is set, and the correlation process is performed.
例えば、全航跡を対象に最も該軸上の範囲が重ならない２軸を選定して部分領域を設定し、当該相関処理を行う。 For example, for the entire track, the two axes that do not overlap the range on the most axis are selected, a partial region is set, and the correlation process is performed.
例えば、該１軸上の各該航跡の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも大きくなった場合は他の２軸目を用意して、当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap of the ranges that can be taken by each wake on the one axis is greater than a certain threshold value, the other second axis is prepared and the correlation processing is performed.
例えば、該２軸にした場合でも各該航跡の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも大きい場合は、３軸にして当該相関処理を行う。 For example, even when the two axes are used, if the degree of overlap of the ranges that can be taken by the wakes is greater than a certain threshold value, the correlation processing is performed using three axes.
例えば、該１軸上の各該航跡の取り得る範囲の重なり度合い大きくなった場合に、２軸にするか３軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、該重なり度合いに応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the overlapping degree of the range that can be taken by each of the wakes on the one axis increases, a threshold value for setting two axes or three axes is set, and the number of axes is set according to the overlapping degree. The correlation process is performed.
例えば、各該航跡の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも小さくなった場合は３軸から最も該重なり度合いが小さくなる２軸を選定して当該相関処理を行う。 For example, when the overlapping degree of the range that each wake can take is smaller than a certain threshold value, the two axes having the smallest overlapping degree are selected from the three axes and the correlation processing is performed.
例えば、該２軸にした場合でも各該航跡の取り得る範囲の重なり度合いがある閾値よりも小さくなった場合は、該２軸のうち、該重なり度合いが小さくなる１軸だけを選び、当該相関処理を行う。 For example, even when the two axes are used, if the overlapping degree of the range that each wake can take is smaller than a certain threshold value, only one of the two axes having a small overlapping degree is selected and the correlation is selected. Process.
例えば、該航跡間の重なり度合いが小さくなった場合に、２軸にするか１軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、該重なり度合いに応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the degree of overlap between the wakes becomes small, threshold values for setting two axes or one axis are provided, and the number of axes is determined according to the degree of overlap to perform the correlation processing.
例えば、該航跡間の重なり度合いに応じて、該３軸または２軸または１軸で当該相関処理を行う空間的領域を分ける。 For example, according to the degree of overlap between the wakes, the spatial region for performing the correlation processing is divided along the three axes, two axes, or one axis.
例えば、観測周期毎に各航跡の予測位置を中心にその時点の全航跡の中で最も大きくなると見積もったゲートの大きさ(半径の最大値)で各軸上に占める範囲を求めるのではなく、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合は、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値(半径の最大値)を見積もっておき、この値を用いて当該相関処理を行う。 For example, instead of obtaining the range that occupies on each axis with the size of the gate (maximum radius) estimated to be the largest among all the wakes at that time centering on the predicted position of each wake for each observation cycle, If the behavior of the target to be observed is known, the maximum value of the gate (the maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking before starting the tracking process. To perform the correlation process.
例えば、追尾処理開始前に該ゲートの最大値(半径の最大値)を決めておくが、該航跡間の重なり度合いが大きくなった場合または小さくなった場合に応じて、上記のいずれかの例を適用する。 For example, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is determined before the tracking process is started, but any of the above examples depending on when the degree of overlap between the tracks becomes large or small Apply.
例えば、観測対象の目標物の挙動がある程度分かっている場合に、追尾処理開始前に該座標系に関して取りうる範囲が該航跡間で最も重ならない１軸または２軸を選定しておき、毎観測周期同じ該事前に選定しておいた１軸または２軸を用いて当該相関処理を行う。 For example, when the behavior of the target to be observed is known to some extent, one axis or two axes where the range that can be taken with respect to the coordinate system is the least overlap between the wakes are selected before the tracking process is started. The correlation processing is performed using one or two axes selected in advance with the same period.
例えば、追尾処理開始前に該１軸または２軸を決めておくが、該航跡間の重なり度合いが大きくなった場合または小さくなった場合に応じて、上記のいずれかの例を適用する。 For example, the one or two axes are determined before the tracking process is started, and any of the above examples is applied depending on the case where the degree of overlap between the wakes increases or decreases.
例えば、ゲートの半径の最大値で各軸上ともに占める範囲の大きさを同じにするのではなく、ゲートの各軸毎に占める半径の最大値で、軸毎に該範囲を決める。 For example, instead of making the size of the range occupied on each axis equal to the maximum value of the radius of the gate, the range is determined for each axis by the maximum value of the radius occupied for each axis of the gate.
例えば、観測対象の目標物の挙動が分かっていることから航跡全体として各軸上で取りうる範囲が分かっている場合に、追尾処理開始前に該各軸上で取りうる範囲を、航跡の数に応じて各軸上で均等に分割し、分割された各領域を該部分領域としておき、当該相関処理を行う。 For example, if the behavior of the target to be observed is known, and the range that can be taken on each axis as the whole wake is known, the range that can be taken on each axis before the tracking process is started Are divided equally on each axis, and each divided area is set as the partial area, and the correlation processing is performed.
例えば、観測周期毎に、その時点の航跡全体として各軸上で取りうる範囲を設定し、当該相関処理を行う。 For example, for each observation period, a range that can be taken on each axis as the entire wake at that time is set, and the correlation processing is performed.
例えば、該範囲を各軸上で均等に分割するのではなく、航跡の分布に応じて分割する。 For example, the range is not divided evenly on each axis, but is divided according to the distribution of wakes.
例えば、上記のいずれかの例の中で動的に軸、ゲート、そして部分領域の辺の長さなどを変更するのは、該観測周期時間を考慮した処理時間に余裕がある場合である。 For example, in any of the above examples, the axis, the gate, the length of the side of the partial region, etc. are dynamically changed when there is a margin in the processing time considering the observation cycle time.
なお、ここまでの説明では直交座標系の例を用いて説明したが、極座標系を用いた場合でも同様の考え方で実施することができる。 In the above description, the example of the orthogonal coordinate system has been described. However, even when the polar coordinate system is used, the same concept can be applied.
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る多目標追尾装置について図１６から図２６までを参照しながら説明する。この発明の実施の形態３に係る多目標追尾装置の基本構成は、上記実施の形態１と同様である。
Embodiment 3 FIG.
A multi-target tracking device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the multi-target tracking device according to Embodiment 3 of the present invention is the same as that of Embodiment 1 above.
図１６〜図２６は、この発明の実施の形態３に係る多目標追尾装置の推定領域、部分領域および拡張部分領域の設定方法を示す図である。 16 to 26 are diagrams showing a method for setting the estimation region, the partial region, and the extended partial region of the multitarget tracking apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図１６は本実施の形態３における該推定領域および該部分領域の実施例を示したものである。実際は３次元空間が対象となるが、図１６はそれを２次元空間で表現した場合のものである。領域分割・統合部４２は、クラスタ毎にそれに属する航跡のゲートが全て含まれるように該推定領域を設定する（例：図１６（ａ））。従って、推定領域は図１６（ａ）より大きくても良い。また、図１６（ｂ）は該部分領域の実施例であり、領域分割・統合部４２は、相関処理の回数が削減できるように該部分領域を設定する。
FIG. 16 shows an example of the estimation area and the partial area in the third embodiment. Actually, the object is a three-dimensional space, but FIG. 16 shows a case where it is expressed in a two-dimensional space. The area dividing / merging
なお、部分領域の設定では、部分領域を設定するための処理コスト対相関処理の回数の削減数というトレードオフでその効果が決まるため、最もその効果が出るように実施する必要がある。 In setting the partial area, the effect is determined by the trade-off of the processing cost for setting the partial area versus the number of reductions in the number of correlation processes.
図１７は本実施の形態３に基づく推定領域の設定方法に関するもので、通常の処理で作成されるゲートの中での半径の最大値（図１７（ａ）の“ｒ”）を用いて、半径ｒの円（辺の長さが２×ｒの正方形としても良い）により各仮ゲートを作成し（図１７は２次元平面であるため）、図１７（ｂ）に示す推定領域を設定するものである。なお、仮ゲートは実際のゲートを包含する関係になっている必要がある。 FIG. 17 relates to an estimation region setting method based on the third embodiment, and uses the maximum value of the radius (“r” in FIG. 17A) in the gate created by normal processing. Each temporary gate is created by a circle of radius r (which may be a square having a side length of 2 × r) (since FIG. 17 is a two-dimensional plane), and an estimation region shown in FIG. 17B is set. Is. The temporary gate needs to have a relationship including the actual gate.
図１７では仮ゲートを作成する際に、全ての軸方向に同じ大きさｒを用いたが、図１８に示すように各軸方向での（半径の）最大値を用いても良い。この方が部分領域の精度は良くなり、相関処理回数の削減効果は大きくなる。なお、部分領域の精度とは、該相関処理の回数が必要最低限で実施できる部分領域にどれだけ近づけることができるかの度合いを示すものである。 In FIG. 17, when the temporary gate is created, the same size r is used in all the axial directions, but the maximum value (of the radius) in each axial direction may be used as shown in FIG. In this way, the accuracy of the partial area is improved, and the effect of reducing the number of correlation processes is increased. Note that the accuracy of the partial area indicates the degree of proximity to the partial area that can be implemented with the minimum number of correlation processes.
図１９は部分領域単位での航跡と観測データとの相関処理の実施例について説明するための図である。領域分割・統合部４２は、該部分領域内に在る航跡のゲートの中で半径の最大値ｒを調べ（図１９（ａ））、該部分領域を該ｒだけ拡張した拡張部分領域を設定する。相関処理部４３は、拡張部分領域（図１９（ｂ））の中に現れた観測データとだけ該部分領域内の該航跡と相関処理を行う。なお、部分領域を拡張する際に、該推定領域を出てしまう部分に関しては相関処理を実施する必要はない。
FIG. 19 is a diagram for explaining an example of correlation processing between a track and observation data in units of partial areas. The area dividing / integrating
図１９では部分領域を拡張する際に、全ての軸方向に同じ大きさｒを用いたが、図２０に示すように、各軸方向での（半径の）最大値を用いても良い。この方が部分領域の精度は良くなり、相関処理回数の削減効果は大きくなる。例えば、図１９（ｂ）と図２０（ｂ）とで航跡予測位置と観測データの状態は同じであるが、図１９（ｂ）の場合では４（航跡数）×８（観測データ数）＝３２回相関処理を実施しなければならないのに対し、図２０（ｂ）の場合では４（航跡数）×５（観測データ数）＝２０回で良いことになる。ただし、領域を小さくした分、部分領域の数が多くなるようであればこの効果が逆転してしまう場合もありうる。 In FIG. 19, when expanding the partial region, the same size r is used in all the axial directions, but as shown in FIG. 20, the maximum value (of the radius) in each axial direction may be used. In this way, the accuracy of the partial area is improved, and the effect of reducing the number of correlation processes is increased. For example, in FIG. 19B and FIG. 20B, the wake prediction position and the observation data state are the same, but in the case of FIG. 19B, 4 (number of wakes) × 8 (number of observation data) = While the correlation process must be performed 32 times, in the case of FIG. 20B, 4 (number of tracks) × 5 (number of observation data) = 20 times. However, this effect may be reversed if the number of partial areas increases as the area is reduced.
図２１は図１６（ｂ）を元に、本実施の形態３の効果を説明するための図である。なお、図２１では全ゲートの中での半径の最大値ｒを用いて、推定領域も部分領域も設定している。この場合、部分領域を設定しない場合では、３（航跡数）×６（観測データ数）＝１８回の相関処理を実施しなければならないのに対し、図２１に示すように部分領域を設定する場合では１（航跡数）×４（観測データ数）｛部分領域１｝＋２（航跡数）×４（観測データ数）｛部分領域２｝＝１２回で良いことになる。 FIG. 21 is a diagram for explaining the effect of the third embodiment based on FIG. In FIG. 21, the estimation area and the partial area are set using the maximum radius r of all the gates. In this case, when the partial area is not set, 3 (number of tracks) × 6 (number of observation data) = 18 correlation processes must be performed, whereas the partial area is set as shown in FIG. In this case, 1 (number of wakes) × 4 (number of observation data) {partial area 1} +2 (number of wakes) × 4 (number of observation data) {partial area 2} = 12 times.
なお、全てのゲートの中での半径の最大値を調べて、全ての推定領域の設定および部分領域単位での処理に同じ値を用いることも考えられる。また、推定領域単位で該値を設けることも考えられる。 It is also conceivable that the maximum value of the radius in all the gates is examined, and the same value is used for setting of all estimated areas and processing in units of partial areas. It is also conceivable to provide this value in estimated area units.
また、対象とする目標物の挙動が分かっている場合であれば、使用するレーダー２の性能から事前に該ゲートの半径の最大値を求めておくことも考えられる。また、追尾処理中に次回の観測データが得られる時点での上記半径の最大値が予測できるのであれば、その値を用いることも考えられる。その他、基本的には事前に決めておいた値を用いるが、状況に応じて変えるなど、上記アイデアをミックスさせて用いることも考えられえる。 If the behavior of the target object is known, it may be possible to obtain the maximum value of the radius of the gate in advance from the performance of the radar 2 to be used. Further, if the maximum value of the radius at the time when the next observation data is obtained during the tracking process can be predicted, it is possible to use that value. In addition, although a value determined in advance is basically used, it is possible to mix and use the above ideas, such as changing according to the situation.
図２２は推定領域を２次元の矩形領域で表現した場合のものであり、部分領域を設定するための実施例を示したものである。図２２（ａ）、（ｂ）は、例えば、設定する部分領域の数を航跡数の１／３とした場合のものであり、（ａ）の場合は航跡数が１８であるので、部分領域数を６（＝１８／３＝３×２）としており、（ｂ）の場合は航跡数が１２であるので、部分領域数を４（＝１２／３＝２×２）としている。 FIG. 22 shows a case where the estimation area is expressed by a two-dimensional rectangular area, and shows an embodiment for setting a partial area. FIGS. 22A and 22B show, for example, the case where the number of partial areas to be set is 1/3 of the number of wakes. In the case of FIG. The number is 6 (= 18/3 = 3 × 2), and in the case of (b), the number of wakes is 12, so the number of partial areas is 4 (= 12/3 = 2 × 2).
図２２の例では、部分領域数は航跡数の１／３としているが、この値は観測データ数などにも応じて適当な値を設定することも考えられる。 In the example of FIG. 22, the number of partial areas is 1/3 of the number of wakes, but it is also possible to set an appropriate value for this value in accordance with the number of observation data.
また、図２２（ａ）の場合では、推定領域がｘ軸方向よりもｙ軸方向の方が長い矩形領域であるため、推定領域を６つの部分領域に分割する時にｙ軸方向を３分割するように設定したが、この割合も航跡および観測データの分布状況に応じて分割することも考えられる。 In the case of FIG. 22A, since the estimation area is a rectangular area that is longer in the y-axis direction than in the x-axis direction, the y-axis direction is divided into three when the estimation area is divided into six partial areas. However, it is also possible to divide this ratio according to the track and distribution of observation data.
また、図２２（ａ）、（ｂ）の例では、ｘ軸方向およびｙ軸方向毎に同じ大きさで分割し、部分領域を設定しているが、これに関しても、航跡および観測データの分布状況に応じて分割することも考えられる。 Further, in the examples of FIGS. 22A and 22B, the partial area is set by dividing the x-axis direction and the y-axis direction into the same size. Dividing according to the situation is also conceivable.
また、図１９に示したように、部分領域からｒ拡張した領域に対して相関処理を実施するため、部分領域の辺の長さを２×ｒ以上または、２×ｒの倍数とすることなども考えられる。またこの場合、図２０に示すように軸毎にこのｒ（ｒ'）を変えることも考えられる。 Further, as shown in FIG. 19, in order to perform correlation processing on a region extended r from the partial region, the side length of the partial region is set to 2 × r or more or a multiple of 2 × r. Is also possible. In this case, it is also conceivable to change this r (r ′) for each axis as shown in FIG.
また、対象とする目標物の挙動が分かっている場合であれば、事前に最適または適当な部分領域を設定しておくことも考えられる。逆に、観測周期毎に最適な部分領域を設定するようにしても良い。 In addition, if the behavior of the target object is known, it is possible to set an optimal or appropriate partial region in advance. Conversely, an optimum partial region may be set for each observation period.
図２３は、推定領域、部分領域ともｙ軸の１軸を基準に設定した場合の例である。 FIG. 23 shows an example in which both the estimation area and the partial area are set on the basis of one y-axis.
図２４および図２５は、航跡および観測データの状態が同じで、それぞれ推定領域と部分領域を設定する際の基準軸がｙ軸である場合とｘ軸である場合を示したものである。図２４のｙ軸を基準とした場合では、クラスタ１の推定領域および部分領域の一部がクラスタ２のものと重なってしまい、互いに不要な相関処理を実施しなければならないことになってしまう。他方、図２５のｘ軸を基準とする場合では、このような重なりが生じないため、余分な処理をしなくて良くなる。 FIG. 24 and FIG. 25 show the case where the state of the wake and the observation data are the same, and the reference axis when setting the estimation region and the partial region is the y-axis and the x-axis, respectively. When the y-axis in FIG. 24 is used as a reference, a part of the estimation area and partial area of cluster 1 overlaps that of cluster 2, and unnecessary correlation processing must be performed. On the other hand, in the case where the x-axis in FIG. 25 is used as a reference, such an overlap does not occur, so that no extra processing is required.
従って、航跡および観測データの状態に応じて、適当な１軸を選定することが考えられる。また状況に応じて、図２２のように２軸を基準にした推定領域および部分領域にしたり、３軸を用いた立体的な推定領域および部分領域にしたりすることも考えられる。この場合、それぞれ適当な閾値を用いて、推定領域および部分領域の設定方式を変えることも考えられる。 Therefore, it is conceivable to select an appropriate one axis in accordance with the track and the state of observation data. Further, depending on the situation, it is also possible to make the estimation area and partial area based on two axes as shown in FIG. 22 or the three-dimensional estimation area and partial area using three axes. In this case, it is also conceivable to change the setting method of the estimation area and the partial area using appropriate threshold values.
図２６は、クラスタ毎に推定領域および部分領域の設定の仕方を変える場合の実施例である。このように航跡および観測データの状態に応じて、推定領域および部分領域の設定の仕方を変えることも考えられる。 FIG. 26 shows an example in which the method of setting the estimation area and the partial area is changed for each cluster. In this way, it is conceivable to change the way of setting the estimation region and the partial region according to the state of the wake and the observation data.
例えば、クラスタ毎の推定領域および、推定領域内の部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域を設定する際に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）を利用してこれらの領域を設定する。 For example, when setting an estimated area for each cluster and an extended partial area including a partial area in the estimated area and a gate area of the wake in the partial area, it was estimated that the largest of the wakes at that time These areas are set using the gate size (maximum radius).
例えば、クラスタ毎の推定領域および、推定領域内の部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域を設定する際に、クラスタ毎に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）を利用してこれらの領域を設定する。 For example, when setting an estimated area for each cluster and an extended partial area including a partial area in the estimated area and a wake gate area in the partial area, for each cluster, the largest of the wakes at that time These areas are set using the gate size (maximum radius) estimated to increase.
例えば、クラスタ毎の推定領域および、推定領域内の部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域を設定する際に、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合には、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、これらの領域の設定には該最大値を利用する。 For example, when setting the estimated area for each cluster and the extended partial area including the partial area in the estimated area and the wake gate area in the partial area, the behavior of the target to be observed is known Before starting the tracking process, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking, and the maximum value is used for setting these areas.
例えば、クラスタ毎の推定領域および、推定領域内の部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域を設定する際に、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合には、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、観測周期毎に、航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）と比較して小さい方の値を利用してこれらの領域の設定を行う。 For example, when setting the estimated area for each cluster and the extended partial area including the partial area in the estimated area and the wake gate area in the partial area, the behavior of the target to be observed is known Before starting the tracking process, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) was estimated from the performance of the radar sensor 2 used for tracking, and it was estimated that it would be the largest in the wake for each observation period. These areas are set using the smaller value compared to the gate size (maximum radius).
例えば、クラスタ毎の推定領域および、推定領域内の部分領域に該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域を設定する際に、観測対象の目標物の挙動が分かっている場合には、追尾処理開始前に該追尾に用いるレーダー・センサー２の性能等から該ゲートの最大値（半径の最大値）を見積もっておき、観測周期毎に、各クラスタ毎にその時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）と比較して小さい方の値を利用してこれらの領域の設定を行う。 For example, when the behavior of the target to be observed is known when setting an extended partial area including the estimated area for each cluster and the partial area in the estimated area including the wake gate area in the partial area Before starting the tracking process, the maximum value of the gate (maximum value of the radius) is estimated from the performance of the radar sensor 2 used for the tracking, and the track of the current track is recorded for each cluster for each observation period. These areas are set using the smaller value compared with the gate size (maximum radius) estimated to be the largest among them.
例えば、クラスタ毎の推定領域はその時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）を利用して設定し、推定領域内の部分領域と該部分領域内の航跡のゲート領域とを含めた拡張部分領域はクラスタ毎に、その時点の航跡の中で最も大きくなると見積もったゲート大きさ（半径の最大値）を利用して設定する。 For example, the estimated area for each cluster is set using the gate size (maximum radius) estimated to be the largest among the wakes at that time, and the estimated area of the partial area and the wake in the partial area are set. The extended partial area including the gate area is set for each cluster using the gate size (maximum radius) estimated to be the largest in the track at that time.
例えば、観測対象の目標物数および航跡数が分かっている場合または予測できる場合には、追尾処理開始前にクラスタ毎の推定領域を、該航跡の数に応じて各軸上で均等に分割し、分割された各領域を部分領域として、当該相関処理を行う。 For example, if the number of targets to be observed and the number of tracks are known or can be predicted, the estimated area for each cluster is divided equally on each axis according to the number of tracks before the tracking process starts. The correlation processing is performed using each of the divided areas as a partial area.
例えば、観測周期毎に、該推定領域を、その時点の航跡の数に応じて各軸上で均等に分割し、分割された各領域を部分領域として、当該相関処理を行う。 For example, for each observation period, the estimated area is equally divided on each axis according to the number of tracks at that time, and the correlation processing is performed with each divided area as a partial area.
例えば、該推定領域を、各軸毎に同一の長さの単位で均等分割する場合、該単位をゲートの大きさの最大値（半径の最大値）として、当該相関処理を行う。 For example, when the estimation area is equally divided by the unit of the same length for each axis, the correlation processing is performed with the unit as the maximum value of the gate size (maximum value of the radius).
例えば、該推定領域を各軸上で均等に分割するのではなく、航跡の分布に応じて分割する。 For example, the estimation area is not divided evenly on each axis, but is divided according to the distribution of the wakes.
例えば、該推定領域を分割する時の最小の単位をゲートの大きさの最大値（半径の最大値）として、当該相関処理を行う。 For example, the correlation processing is performed by setting the minimum unit when dividing the estimation area as the maximum value of the gate size (maximum value of the radius).
例えば、最も多く分割できた軸を選定して、この１つの軸を基準に該部分領域を設定し、当該相関処理を行う。 For example, the axis that can be divided most often is selected, the partial area is set based on this one axis, and the correlation processing is performed.
例えば、最も多く分割できた２軸を選定して、この２つの軸を基準に該部分領域を設定し、当該相関処理を行う。 For example, the two axes that can be divided most are selected, the partial area is set based on these two axes, and the correlation processing is performed.
例えば、選定した１軸に関しての分割数が、或る閾値よりも小さい場合は他の軸の中で最も多く分割できる軸を加えて２軸にして当該相関処理を行う。 For example, when the number of divisions for one selected axis is smaller than a certain threshold value, the axis that can be divided most among other axes is added to make two axes, and the correlation processing is performed.
例えば、選定した２軸に関しての分割数が、或る閾値よりも小さい場合は３軸にして当該相関処理を行う。 For example, when the number of divisions for the selected two axes is smaller than a certain threshold, the correlation processing is performed on three axes.
例えば、選定した１軸に関しての分割数が或る閾値よりも小さい場合は、２軸にするか３軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、それぞれを適用した時の該分割数に応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the number of divisions for one selected axis is smaller than a certain threshold value, threshold values for setting two axes or three axes are provided, respectively, and depending on the number of divisions when each is applied The number of axes is determined and the correlation process is performed.
例えば、該推定領域分割数がある閾値よりも大きくなった場合は３軸から適当な軸を選定して当該相関処理を行う。 For example, when the number of estimated area divisions exceeds a certain threshold, an appropriate axis is selected from the three axes and the correlation process is performed.
例えば、該２軸にした場合でも該推定領域分割数がある閾値よりも大きい場合は、適当な１軸だけを選び、当該相関処理を行う。 For example, even when the two axes are used, if the number of estimated area divisions is larger than a certain threshold, only one appropriate axis is selected and the correlation process is performed.
例えば、該推定領域分割数がある閾値よりも大きくなった場合に、２軸にするか１軸にするかの閾値をそれぞれ設けておき、それぞれを適用した時の該分割数に応じて軸数を決めて当該相関処理を行う。 For example, when the estimated area division number is larger than a certain threshold value, a threshold value is set for whether to use two axes or one axis, and the number of axes according to the division number when each is applied. And the correlation processing is performed.
例えば、該推定領域分割数に応じて、該３軸または２軸または１軸で当該処理を行う空間的領域を分ける。 For example, according to the estimated area division number, the spatial area for performing the processing is divided along the three axes, two axes, or one axis.
例えば、各軸ともゲートの半径の最大値を該単位として均等分割するのではなく、ゲートの各軸毎に占める範囲の最大値で、軸毎に該単位を決める。 For example, instead of equally dividing the maximum value of the radius of the gate for each axis as the unit, the unit is determined for each axis by the maximum value of the range for each axis of the gate.
例えば、上記のいずれかの例の中で動的に軸、ゲート、そして部分領域を分割する単位などを変更するのは、該観測周期時間を考慮した処理時間に余裕がある場合である。 For example, in any of the above examples, the unit for dividing the axis, the gate, and the partial region is dynamically changed when there is room in the processing time considering the observation cycle time.
なお、ここまでの説明では直交座標系の例を用いて説明したが、極座標系を用いた場合でも同様の考え方で実施することができる。 In the above description, the example of the orthogonal coordinate system has been described. However, even when the polar coordinate system is used, the same concept can be applied.
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る多目標追尾装置について図２７を参照しながら説明する。図２７は、この発明の実施の形態４に係る多目標追尾装置の構成を示す図である。
A multi-target tracking device according to
図２７は図１の多目標追尾装置に関して、相関処理部４３を複数の計算機で実行させる場合の例である。相関処理部１（４３１）、相関処理部２（４３２）、・・・の各々の処理は、異なる計算機で実行されることになる。また、負荷分散制御部４７は上記複数の計算機を制御するためのものである。この負荷分散制御部４７では、上記計算機の負荷が均等になるように、分割された相関処理を各計算機に分配する処理を行う。
FIG. 27 shows an example in which the
該クラスタ単位、部分領域、あるいは推定領域単位の相関処理を各々の計算機に１対１に割り当てて並列処理する。また、処理負荷の大きいクラスタ（推定領域）は、該部分領域単位の相関処理を各々の計算機に１対１に割り当てて並列処理する。 Correlation processing of the cluster unit, partial region, or estimated region unit is assigned to each computer on a one-to-one basis for parallel processing. A cluster (estimated region) with a large processing load assigns the correlation processing for each partial region to each computer in a one-to-one manner and performs parallel processing.
該クラスタ、部分領域、あるいは推定領域の単位数よりも該計算機数が少ない場合は、各計算機の処理負荷が均等になるように該クラスタ単位、部分領域単位あるいは推定領域単位の相関処理を該計算機に割り当てる。 When the number of computers is smaller than the number of units of the cluster, partial region, or estimated region, the correlation processing of the cluster unit, partial region unit, or estimated region unit is performed so that the processing load of each computer is equalized. Assign to.
例えば、クラスタ毎の負荷の単位を該クラスタに含まれる航跡数として、負荷分散することが考えられる。また、クラスタ毎の負荷の単位を該クラスタに含まれる航跡数×該クラスタの部分領域内に出現した観測データ数とすることも考えられる。 For example, it is conceivable to distribute the load by using the unit of load for each cluster as the number of tracks included in the cluster. It is also conceivable that the unit of load for each cluster is the number of tracks included in the cluster × the number of observation data appearing in a partial region of the cluster.
また、例えば、部分領域毎の負荷の単位を該部分領域の航跡数として、負荷分散することが考えられる。また、部分領域毎の負荷の単位を該部分領域の航跡数×該部分領域内に出現した観測データ数とすることも考えられる。 Further, for example, it is conceivable to distribute the load with the unit of load for each partial area as the number of tracks in the partial area. It is also conceivable that the unit of load for each partial area is the number of tracks in the partial area × the number of observation data appearing in the partial area.
さらに、例えば、上記各計算機へ分配する処理の単位をクラスタ（推定領域）の単位とすることが考えられる。また、上記各計算機へ分配する処理の単位を部分領域の単位とすることが考えられる。その他、処理負荷の大きなクラスタ（推定領域）は部分領域単位に分割し、処理単位として両者を混在させることも考えられる。 Further, for example, the unit of processing distributed to each of the computers may be a unit of a cluster (estimated region). Further, it is conceivable that the unit of processing distributed to each computer is a unit of partial area. In addition, a cluster (estimated region) with a large processing load may be divided into partial region units, and both may be mixed as processing units.
また、該相関処理を上記各計算機へ負荷分散する際の負荷の基準を、各推定領域または部分領域に含まれる航跡数とすることが考えられる。また、該相関処理を上記各計算機へ負荷分散する際の負荷の基準を、各推定領域または部分領域に含まれる航跡数×観測データ数とすることが考えられる。 Further, it is conceivable that the load reference when load-distributing the correlation processing to the computers is the number of wakes included in each estimated area or partial area. In addition, it is conceivable that the load reference when load-distributing the correlation processing to each of the above computers is the number of tracks included in each estimated region or partial region × the number of observation data.
１ 目標物、２ レーダー（またはセンサー）、３ 目標検出処理部、４ 多目標追尾装置、４１ データ受信部、４２ 領域分割・統合部、４３ 相関処理部、４４ クラスタ生成・統合部、４５ 仮説生成・目標物航跡更新部、４６ 予測領域生成部、４７ 負荷分散制御部、４３１ 相関処理部１、４３２ 相関処理部２。
1 target, 2 radar (or sensor), 3 target detection processing unit, 4 multi-target tracking device, 41 data receiving unit, 42 area division / integration unit, 43 correlation processing unit, 44 cluster generation / integration unit, 45 hypothesis generation Target track update unit, 46 prediction region generation unit, 47 load distribution control unit, 431
Claims (6)
航跡予測位置の全てが何れかの部分領域に存在するように部分領域を作成するとともに、前記部分領域と前記部分領域内の航跡のゲートの全てが含まれる拡張部分領域を作成する領域分割部と、
前記拡張部分領域に存在する観測データと前記部分領域に存在する航跡との相関処理を部分領域毎に行う相関処理部と
を備えたことを特徴とする多目標追尾装置。 In the multi-target tracking device that tracks the target while correlating the observation data of the target obtained by the radar and the track of the target calculated based on the observation data,
An area dividing unit that creates a partial area so that all of the wake prediction positions exist in any partial area, and creates an extended partial area that includes all of the partial area and a wake gate in the partial area; ,
A multi-target tracking apparatus comprising: a correlation processing unit that performs correlation processing between observation data existing in the extended partial area and a wake existing in the partial area for each partial area.
ことを特徴とする請求項１記載の多目標追尾装置。 The region dividing unit creates a temporary partial region for each track predicted position based on the maximum value of the radius of the gate, and creates a set of track predicted positions where the temporary partial regions overlap as the partial region. The multi-target tracking device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２記載の多目標追尾装置。 The multi-target tracking device according to claim 2, wherein the region dividing unit creates the partial region based on an arbitrary axis of a coordinate system.
ことを特徴とする請求項２記載の多目標追尾装置。 The multi-target tracking device according to claim 2, wherein the region dividing unit creates the partial region based on any two axes of a coordinate system.
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の多目標追尾装置。 The multi-target tracking device according to any one of claims 1 to 4, wherein the region dividing unit creates the extended partial region based on a maximum value of a radius of the gate.
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の多目標追尾装置。 The multi-target tracking according to any one of claims 1 to 5, wherein the correlation processing unit includes a plurality of computers, and assigns the correlation processing for each partial region to the plurality of computers. apparatus.
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