JP2014074675A - Tracking apparatus, tracking method and tracking program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To track a tracking target with high accuracy even when a target to be tracked exists in a far distance.SOLUTION: A tracking apparatus includes: an extraction part for extracting an observation signal possibly indicating a target to be tracked from an image obtained from a sensor at each sampling time; a generation part which, when a plurality of observation signals is extracted, generates a plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a branch track that is a track branched by updating an existing track being a track obtained by past tracking processing of the target by using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals; an evaluation prat for evaluating likelihood indicating probability of each generated hypothesis on the basis of a predetermined reference; a tracking part for specifying a past track of the target by selecting at least one hypothesis including a hypothesis having the highest likelihood obtained by the evaluation part from the plurality of hypotheses generated at each sampling time; and a setting part for setting a gate region indicating a range of an image, from which an observation signal corresponding to the target is extracted at a succeeding sampling time, on the basis of an existing track of a branch source of the branch track.

Description

本件開示は、レーダーや赤外線センサなどによる観測データに基づいて、移動体の航跡を追尾する追尾装置及び追尾方法並びに追尾プログラムに関する。   The present disclosure relates to a tracking device, a tracking method, and a tracking program that track the track of a moving object based on observation data obtained by a radar, an infrared sensor, or the like.

レーダーや赤外線センサなどから得られる観測データから、航空機などの移動体の位置を示す可能性を持つ観測信号を抽出し、抽出した観測信号を監視することで移動体の航跡を追尾するための様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1−3参照)。   Various types of observation signals with the possibility of indicating the position of a moving body such as an aircraft are extracted from observation data obtained from radars, infrared sensors, etc., and the track of the moving body is tracked by monitoring the extracted observation signals. Have been proposed (see, for example, Patent Documents 1-3).

近年では、移動体などの追尾対象、即ち目標が遠距離にある段階から追尾するために、多数仮説追尾(MHT: Multiple Hypothesis Tracking )技術を適用した追尾装置も提案されている(例えば、特許文献4参照)。   In recent years, tracking devices using multiple hypothesis tracking (MHT) technology have also been proposed in order to track a tracking target such as a moving object, i.e., a target from a stage at a long distance (e.g., patent document). 4).

MHTを適用した追尾装置は、目標の探知の失敗やノイズの発生の可能性などを考慮して、目標と抽出した観測点との対応についての複数の仮説をたて、各仮説の確からしさを評価しつつ、追尾処理を進めていくことで、高い精度で追尾することができる。   The tracking device to which MHT is applied takes into account the possibility of target detection failure and noise generation, and creates multiple hypotheses about the correspondence between the target and the extracted observation points. Tracking can be performed with high accuracy by proceeding the tracking process while evaluating.

特開平10−104348号公報JP-A-10-104348 特開2003−57337号公報JP 2003-57337 A 特開2002−341024号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-341024 特開2009−264987号公報JP 2009-264987 A

MHTを適用した目標の追尾技術では、各サンプリング時刻に得られる観測データから、目標の位置を示す可能性を持つ観測信号を抽出し、抽出した各観測信号を、目標集合に含まれる要素のいずれかに割り当てる仮説を生成する。ここで、目標集合は、例えば、追尾中の目標を示す既存目標と、新たに現れた別の目標を示す新規目標と、観測データに含まれるノイズを誤って認識した目標である誤観測目標とを、各観測信号に対する割り当て候補として含んでいる。   In the target tracking technique to which MHT is applied, an observation signal having a possibility of indicating the position of the target is extracted from the observation data obtained at each sampling time, and each of the extracted observation signals is one of the elements included in the target set. Generate hypotheses to assign to. Here, the target set includes, for example, an existing target indicating the target being tracked, a new target indicating another newly appearing target, and an erroneous observation target that is a target that erroneously recognizes noise included in the observation data. Is included as an assignment candidate for each observation signal.

従来のMHTによる追尾技術では、抽出された各観測点を、上述した既存目標、新規目標及び誤観測目標のいずれかに1対1で割り当てる仮説を網羅的に生成し、これらの仮説について尤度に基づく取捨選択を行うことで追尾処理を実現する。   In the conventional tracking technique using MHT, hypotheses are comprehensively generated by assigning each extracted observation point to any one of the existing target, new target, and erroneous observation target described above, and the likelihood of these hypotheses is estimated. Tracking processing is realized by performing selection based on.

ところで、追尾対象となる目標が遠距離にある段階で得られる観測データでは、S/N(Signal/noise)比が低いために、観測データから抽出された一つの観測信号が、二つ以上の目標の位置を同時に示している可能性がある。したがって、遠距離の移動体を追尾対象である目標として航跡を追尾する際には、追尾中に、過去の追尾処理で得られた一つの航跡が二以上の航跡に分岐する可能性を考慮することが望ましい。   By the way, in the observation data obtained when the target to be tracked is at a long distance, since the S / N (Signal / noise) ratio is low, one observation signal extracted from the observation data is two or more. It may indicate the target position at the same time. Therefore, when tracking a track with a long-distance moving object as the target to be tracked, the possibility that one track obtained in the past tracking process may branch into two or more tracks during tracking is considered. It is desirable.

しかしながら、従来のMHTを適用した追尾技術では、目標の航跡が二以上の航跡に分岐する可能性を想定していない。したがって、従来のMHTを適用した追尾技術では、過去の追尾処理で得られた目標の推定位置の近傍から複数の観測点が抽出された場合には、既存目標の近傍に新たな別の目標が出現した場合を想定した仮説に基づいて、以降の追尾処理を行っている。このため、遠距離の移動体の航跡を追尾する際に、追尾精度が低下してしまう場合があった。   However, in the tracking technique to which the conventional MHT is applied, there is no possibility that the target wake is branched into two or more wakes. Therefore, in the tracking technique using the conventional MHT, when a plurality of observation points are extracted from the vicinity of the estimated position of the target obtained by the past tracking process, another new target is generated in the vicinity of the existing target. Subsequent tracking processing is performed based on a hypothesis that assumes the appearance. For this reason, when tracking the track of a long-distance moving body, tracking accuracy may be lowered.

本件開示は、追尾対象である目標が遠距離にある場合にも高い精度で追尾対象を追尾可能な追尾装置及び追尾方法並びに追尾プログラムを提供することを目的とする。   It is an object of the present disclosure to provide a tracking device, a tracking method, and a tracking program that can track a tracking target with high accuracy even when the target that is the tracking target is at a long distance.

一つの観点による追尾装置は、サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成する生成部と、前記生成部で生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価する評価部と、前記サンプリング時刻ごとに前記生成部で生成される複数の仮説の中から、前記評価部で最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を特定する追尾部と、前記追尾部で選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する設定部とを備える。   A tracking device according to one aspect includes an extraction unit that extracts an observation signal that may be an image of a target that is a tracking target from an image obtained from a sensor at each sampling time, and a plurality of observation signals are obtained by the extraction unit. A track that is branched by updating two or more observation signals selected from the plurality of observation signals, the existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target when extracted. A generating unit that generates a plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a certain branch track, and an evaluation unit that evaluates likelihoods indicating the certainty of each of the plurality of hypotheses generated by the generating unit based on a predetermined criterion; Selecting at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood obtained by the evaluation unit from among a plurality of hypotheses generated by the generation unit at each sampling time. A tracking unit for identifying a past track of the image, and a range of images from which an observation signal corresponding to the target is extracted at the next sampling time when a hypothesis indicating the branching track is included in the hypothesis selected by the tracking unit And a setting unit that sets the gate region based on the existing track of the branch source of the branch track.

また、別の観点による追尾方法は、サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する。   In addition, the tracking method according to another viewpoint extracts an observation signal that may be a target image to be tracked from an image obtained from a sensor at each sampling time, and when a plurality of observation signals are extracted. The bifurcation track which is a bifurcation track which is branched by updating the existing track which is the track obtained by the past tracking process with respect to the target using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. A plurality of hypotheses including hypotheses are generated, and the likelihood indicating the likelihood of each of the generated plurality of hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion, and among the plurality of hypotheses generated at each sampling time The at least one hypothesis including the hypothesis with the highest likelihood is selected to track the past track of the target, and the selected hypothesis includes the hypothesis indicating the branch track. Case, the gate region indicating a range of an image to extract the observation signals corresponding to the target in the next sampling time is set based on the branch source of the existing track of the branch track.

また、更に別の観点による追尾プログラムは、サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する処理をコンピュータに実行させる。   In addition, the tracking program according to another aspect extracts an observation signal that may be a target image to be tracked from an image obtained from a sensor at each sampling time, and multiple observation signals are extracted. A bifurcation track that is a bifurcation track that has been branched by updating an existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. A plurality of hypotheses including the hypothesis to be shown, and the likelihood indicating the likelihood of each of the generated hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion, and a plurality of hypotheses generated at each sampling time By selecting at least one hypothesis including the hypothesis with the highest likelihood, the past track of the target is tracked, and the branch track is shown in the selected hypothesis. Is included in the computer, the gate region indicating the range of the image from which the observation signal corresponding to the target is extracted at the next sampling time is set based on the existing wake of the branch wake. Let

本件開示の追尾装置及び追尾方法並びに追尾プログラムによれば、追尾対象である目標が遠距離にある場合にも高い精度で追尾対象を追尾することができる。   According to the tracking device, the tracking method, and the tracking program of the present disclosure, it is possible to track the tracking target with high accuracy even when the target that is the tracking target is at a long distance.

追尾装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of a tracking apparatus. 観測信号の抽出例を示す図である。It is a figure which shows the example of extraction of an observation signal. 生成される仮説の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the produced | generated hypothesis. 二部グラフの行列表現の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the matrix expression of a bipartite graph. 各エッジの対数尤度を示す行列の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the matrix which shows the log likelihood of each edge. 仮説の木の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a hypothesis tree. 分岐目標に対応して設定するゲート領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the gate area | region set corresponding to a branch target. 追尾装置の別実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of a tracking apparatus. 第1仮説集合及び第2仮説集合の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a 1st hypothesis set and a 2nd hypothesis set. 観測信号の抽出例を示す図である。It is a figure which shows the example of extraction of an observation signal. 第1仮説集合の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of a 1st hypothesis set. 第2仮説集合の別例を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows another example of a 2nd hypothesis set. 第2仮説集合の別例を示す図(その2)である。It is a figure which shows another example of a 2nd hypothesis set (the 2). 追尾装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of a tracking apparatus. 追尾処理のフローチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flowchart of a tracking process. 二部グラフを生成する処理のフローチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flowchart of the process which produces | generates a bipartite graph. 各二部グラフの重みを算出する処理のフローチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flowchart of the process which calculates the weight of each bipartite graph. エッジを設定する処理のフローチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flowchart of the process which sets an edge. 二部グラフを簡略化する処理のフローチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flowchart of the process which simplifies a bipartite graph. 簡略化された二部グラフの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the simplified bipartite graph.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、追尾装置の一実施形態を示す。図1に示した追尾装置10は、赤外線センサなどのセンサ1からサンプリング時刻ごとに得られる画像に基づいて、追尾対象である少なくとも一つの目標の航跡を追尾する処理を行い、各目標について得られた航跡を表示装置2に表示させる。   FIG. 1 shows an embodiment of a tracking device. The tracking device 10 shown in FIG. 1 performs processing for tracking the track of at least one target that is a tracking target based on an image obtained from the sensor 1 such as an infrared sensor at each sampling time, and is obtained for each target. The wake is displayed on the display device 2.

図1に示した追尾装置10は、抽出部11と、生成部12と、評価部13と、追尾部14と、設定部15とを含んでいる。   The tracking device 10 illustrated in FIG. 1 includes an extraction unit 11, a generation unit 12, an evaluation unit 13, a tracking unit 14, and a setting unit 15.

抽出部11は、センサ1によってサンプリング時刻ごとに得られる画像を受け取り、各画像において、追尾対象の像である可能性を持つ部分を観測信号として抽出する。抽出部11は、例えば、目標についての過去の追尾処理に基づいて設定されたゲート領域の中から所定の輝度以上の部分を検出し、検出した部分それぞれを観測信号として抽出してもよい。後述するように、ゲート領域とは、次のサンプリング時刻に得られる画像において、目標に対応する観測信号が検出される可能性の貼る範囲を示す。なお、ゲート領域の設定については後述する。   The extraction unit 11 receives an image obtained by the sensor 1 at each sampling time, and extracts a portion that may be an image to be tracked as an observation signal in each image. For example, the extraction unit 11 may detect a portion having a predetermined luminance or higher from the gate region set based on the past tracking process for the target, and extract each detected portion as an observation signal. As will be described later, the gate region indicates a range where an observation signal corresponding to a target is likely to be detected in an image obtained at the next sampling time. The setting of the gate region will be described later.

図2は、観測信号の抽出例を示している。図2に示した横軸x及び縦軸yは、センサ1で得られる画像における観測信号の位置を示す座標軸である。   FIG. 2 shows an example of observation signal extraction. The horizontal axis x and the vertical axis y shown in FIG. 2 are coordinate axes indicating the position of the observation signal in the image obtained by the sensor 1.

図2に示した符号t1は、k番目のサンプリング時刻までの追尾処理の結果として得られた目標の推定位置を示す。また、符号G1は、当該推定位置t1に対応してk+1番目のサンプリング時刻に得られる画像について設定されるゲート領域を示している。   A symbol t1 illustrated in FIG. 2 indicates an estimated position of the target obtained as a result of the tracking process up to the k-th sampling time. Reference sign G1 indicates a gate region set for an image obtained at the (k + 1) th sampling time corresponding to the estimated position t1.

図2の例は、k+1番目のサンプリング時刻に得られた画像において、上述したゲート領域G1から、2つの観測信号z1,z2が検出された場合を示している。   The example of FIG. 2 shows a case where two observation signals z1 and z2 are detected from the gate region G1 described above in an image obtained at the (k + 1) th sampling time.

ここで、推定位置t1に対応するゲート領域G1は、過去の追尾処理結果に基づいて、次のサンプリング時刻に得られる画像において、目標に対応する観測信号が検出される可能性がある範囲を示している。推定位置t1に対応するゲート領域G1は、過去の追尾処理結果に基づいて予測される目標の位置の期待値と目標の速度のばらつきを反映するように設定することができる。   Here, the gate region G1 corresponding to the estimated position t1 indicates a range in which an observation signal corresponding to the target may be detected in an image obtained at the next sampling time based on the past tracking processing result. ing. The gate region G1 corresponding to the estimated position t1 can be set so as to reflect the variation in the target position expected value and the target speed predicted based on the past tracking processing results.

従来のMHT手法では、図2に示したように、2つの観測信号z1,z2が抽出された場合に、1つ前のサンプリング時刻に推定位置t1に目標が存在したとする仮説から遷移可能な仮説として次に述べる複数の仮説を生成する。生成される複数の仮説とは、観測信号z1,z2のそれぞれが、最新の画像における目標の位置を示す場合と、新規に現れた目標の位置を示す場合と、ノイズを誤って目標として認識した誤観測目標である場合とを網羅する仮説である。   In the conventional MHT method, as shown in FIG. 2, when two observation signals z1 and z2 are extracted, a transition can be made from the hypothesis that the target exists at the estimated position t1 at the previous sampling time. A plurality of hypotheses described below are generated as hypotheses. A plurality of hypotheses are generated when each of the observation signals z1 and z2 indicates the position of the target in the latest image, when it indicates the position of the target that has newly appeared, and when noise is mistakenly recognized as the target This is a hypothesis that covers the case of a false observation target.

ところで、目標が遠距離にある場合には、近接した状態を保ちながら移動する複数の目標が、図1に示したセンサ1で得られる画像において、一つの目標として捉えられる可能性がある。この場合に、k番目に取得された画像までは1つに見えていた航跡が、k+1番目に取得された画像においては複数に枝分かれした航跡として現れる可能性がある。つまり、過去の追尾処理で得られた一つの既存航跡が複数の航跡に分岐する可能性がある。   By the way, when the target is at a long distance, there is a possibility that a plurality of targets that move while maintaining a close state are captured as one target in the image obtained by the sensor 1 shown in FIG. In this case, there is a possibility that a wake that was visible up to the k-th acquired image appears as a multi-branched wake in the k + 1-th acquired image. That is, there is a possibility that one existing wake obtained by the past tracking process may be branched into a plurality of wakes.

既存航跡が2つ以上の航跡に分岐する場合に、分岐後の各航跡に対応する各目標の運動を示すベクトルと分岐前の既存航跡に対応する目標の運動を示すベクトルとの間には相関がある。したがって、分岐後の各航跡に対応する目標ついての追尾処理には、分岐前の既存航跡についての追尾処理で得られた目標の速度や速度のばらつきなどの情報、すなわち、当該目標の運動に特徴を示す状態ベクトルを利用することが望ましい。   Correlation between the vector indicating the motion of each target corresponding to each track after branching and the vector indicating the motion of the target corresponding to the existing track before branching when the existing track branches into two or more tracks There is. Therefore, the tracking process for the target corresponding to each track after branching includes information such as the target speed and speed variation obtained by the tracking process for the existing track before branching, that is, the movement of the target. It is desirable to use a state vector indicating

しかしながら、従来のMHT手法では、上述したような航跡の分岐を想定していない。つまり、従来のMHT手法では、図2に示したように、ゲート領域G1内に複数の観測信号を検出した場合に、推定位置t1まで追跡された既存航跡を観測信号z1、z2のいずれかを用いて更新する一方、他方の観測信号を新規の目標として追尾を開始している。   However, the conventional MHT technique does not assume the wake bifurcation as described above. That is, in the conventional MHT method, as shown in FIG. 2, when a plurality of observation signals are detected in the gate region G1, the existing wake tracked up to the estimated position t1 is changed to one of the observation signals z1 and z2. On the other hand, tracking is started using the other observation signal as a new target.

ここで、観測信号z1の位置を用いて更新された既存航跡を追尾する場合に、次のサンプリング時刻に得られた画像について設定されるゲート領域G1_1は、過去の追尾処理で得られた目標の状態ベクトルを反映して設定される。一方、新規の目標を追尾するために設定されるゲート領域は、例えば、想定可能な最大速度を持つ目標がサンプリング間隔で移動する範囲を示す円形の領域として設定することが多い。想定可能な目標の最大速度は、過去の追尾結果に基づいて推定された状態ベクトルで示される目標の速度よりも大きく設定される場合が多い。したがって、例えば、観測信号z2を新規の目標として追尾を開始する場合、即ち、観測信号z2の位置を起点とする新規航跡の追尾処理を開始する場合に適用されるゲート領域Gnは、上述したゲート領域G1_1に比べて広い範囲となる。   Here, when the existing track updated using the position of the observation signal z1 is tracked, the gate region G1_1 set for the image obtained at the next sampling time is the target region obtained in the past tracking process. It is set to reflect the state vector. On the other hand, the gate area set for tracking a new target is often set as a circular area indicating a range in which a target having an assumed maximum speed moves at a sampling interval, for example. The maximum speed of the target that can be assumed is often set larger than the target speed indicated by the state vector estimated based on the past tracking result. Therefore, for example, when tracking is started with the observation signal z2 as a new target, that is, when tracking processing of a new track starting from the position of the observation signal z2 is started, the gate region Gn applied is the gate described above. This is a wider range than the region G1_1.

このため、次のサンプリング時刻に取得される画像からゲート領域Gnを用いて抽出される観測信号は多数に昇る可能性が高くなり、抽出された観測信号に基づく追尾処理のための処理コストが増大してしまう。更に、広い範囲から観測信号が抽出されるために、ノイズや他の目標の位置を示す観測信号を用いて得られた追尾結果を、当該目標についての確からしい追尾結果とする可能性が高くなってしまう。つまり、既存航跡が2つの航跡に分岐する可能性がある場合に、正しい追尾結果を得ることが難しくなってしまうことが、従来のMHT手法における課題であった。   For this reason, there is a high possibility that the number of observation signals extracted from the image acquired at the next sampling time using the gate region Gn will increase, and the processing cost for the tracking processing based on the extracted observation signals will increase. Resulting in. Furthermore, since the observation signal is extracted from a wide range, it is highly likely that the tracking result obtained using the observation signal indicating the position of the noise or other target is a reliable tracking result for the target. End up. That is, it is a problem in the conventional MHT method that it is difficult to obtain a correct tracking result when there is a possibility that the existing wake may be branched into two wakes.

図1に示す本件開示の追尾装置10は、上述した課題を解決するために、既存航跡が分岐する場合に対応する仮説を含む拡張された仮説の集合を生成する機能を有する生成部12を有している。更に、本件開示の追尾装置10は、分岐後の航跡に対応するゲート領域の設定に、分岐前の既存航跡についての追尾処理で得られた情報を利用する機能を有する設定部15を有している。   In order to solve the above-described problem, the tracking device 10 disclosed in FIG. 1 includes a generation unit 12 having a function of generating an expanded set of hypotheses including a hypothesis corresponding to a case where an existing track branches. doing. Furthermore, the tracking device 10 of the present disclosure includes a setting unit 15 having a function of using information obtained by tracking processing for an existing track before branching in setting a gate area corresponding to the track after branching. Yes.

生成部12は、抽出部11により複数の観測信号が抽出された場合に、過去の追尾処理で得られた既存航跡を複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号のそれぞれ用いて更新することで分岐させた分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成する。生成部12が生成する複数の仮説は、従来のMHT手法に従って生成される仮説とともに分岐航跡を示す仮説を含む拡張された仮説の集合である。   When a plurality of observation signals are extracted by the extraction unit 11, the generation unit 12 updates the existing track obtained by the past tracking process using each of two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. A plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a branching wake that is branched are generated. The plurality of hypotheses generated by the generation unit 12 is an extended set of hypotheses including a hypothesis indicating a branching track together with a hypothesis generated according to the conventional MHT method.

生成部12は、上述した複数の仮説を生成する処理を、抽出部11で抽出された観測信号を含む信号集合の各要素と、追尾対象である目標を示す要素を含む目標集合に含まれる各要素との対応付けを決定するための割当問題として処理してもよい。   The generation unit 12 performs the above-described process of generating a plurality of hypotheses in each target set including each element of the signal set including the observation signal extracted by the extraction unit 11 and an element indicating the target to be tracked. You may process as an assignment problem for determining the correspondence with an element.

ここで、目標集合は、追尾中の既存目標と、新たに検出された新規目標と、誤って目標として検出されたノイズを示す誤観測目標とを要素として含んでいる。生成部12は、上述した3種類の要素に加えて、既存航跡から分岐した航跡を持つ目標を示す分岐目標を目標集合に追加し、追加した要素を含む目標集合について割り当て問題を解決することで、既存航跡の分岐を示す仮説を含む複数の仮説を生成してもよい。   Here, the target set includes, as elements, an existing target that is being tracked, a newly detected new target, and an erroneous observation target that indicates noise that is erroneously detected as the target. In addition to the above three types of elements, the generation unit 12 adds a branch target indicating a target having a track branched from the existing track to the target set, and solves the assignment problem for the target set including the added element. A plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a branch of an existing track may be generated.

生成部12は、例えば、図3に示すような二部グラフを用いて、信号集合に含まれる各要素と目標集合に含まれる各要素との対応付けを表してもよい。   The generation unit 12 may represent the association between each element included in the signal set and each element included in the target set using, for example, a bipartite graph as illustrated in FIG.

図3は、生成部12によって生成される仮説の例を示している。なお、図3に示した符号Tは、目標集合を示し、符号Zは、信号集合を示している。   FIG. 3 shows an example of a hypothesis generated by the generation unit 12. In addition, the code | symbol T shown in FIG. 3 shows the target set, and the code | symbol Z has shown the signal set.

図3に示した二部グラフは、図2に示したように、ゲート領域G1から2つの観測信号z1、z2が抽出された場合に、目標集合Tの要素と信号集合Zの要素とについて、割り当て可能な対応関係を示している。   As shown in FIG. 2, when the two observation signals z1 and z2 are extracted from the gate region G1, the bipartite graph shown in FIG. 3 shows the elements of the target set T and the elements of the signal set Z. The correspondence relationship which can be allocated is shown.

図3に示した目標集合Tにおいて、符号t_1は既存目標を示し、符号t_c1は、分岐目標を示している。また、符号t_f1,t_f2は、それぞれ観測信号z1、z2に対応する誤観測目標を示している。同様に、符号t_n1,t_n2は、それぞれ観測信号z1、z2に対応する新規目標を示している。   In the target set T illustrated in FIG. 3, the symbol t_1 indicates an existing target, and the symbol t_c1 indicates a branch target. Symbols t_f1 and t_f2 indicate erroneous observation targets corresponding to the observation signals z1 and z2, respectively. Similarly, symbols t_n1 and t_n2 indicate new targets corresponding to the observation signals z1 and z2, respectively.

また、信号集合Zにおいて、符号z_1,z_2は、それぞれ観測信号を示している。一方、符号z_d1,z_d2,z_d3,z_d4は、信号集合Zの要素数を目標集合の要素数と同数にするために追加されたダミーノードである。   In the signal set Z, symbols z_1 and z_2 each indicate an observation signal. On the other hand, the symbols z_d1, z_d2, z_d3, and z_d4 are dummy nodes added to make the number of elements of the signal set Z the same as the number of elements of the target set.

目標集合Tに含まれる各要素と信号集合Zに含まれる各要素とを結ぶ線であるエッジは、当該エッジで結ばれた要素の対が対応付けられる可能性を持っていることを示している。例えば、図3の例は、既存目標t_1および分岐目標t_c1は、信号集合Zの全ての要素に対応付けられる可能性を持っていることを示している。一方、誤観測目標t_f1は、観測信号z1がノイズである場合を示し、新規目標t_n1は、観測信号z1が新規目標を示すので、誤観測目標t_f1及び新規目標t_n1と観測信号z2とを結ぶエッジは存在しない。同様に、誤観測目標t_f2及び新規目標t_n2と観測信号z1とを結ぶエッジも存在しない。   An edge that is a line connecting each element included in the target set T and each element included in the signal set Z indicates that there is a possibility that a pair of elements connected by the edge is associated with each other. . For example, the example of FIG. 3 shows that the existing target t_1 and the branch target t_c1 have a possibility of being associated with all elements of the signal set Z. On the other hand, the erroneous observation target t_f1 indicates a case where the observation signal z1 is noise, and the new target t_n1 is an edge connecting the erroneous observation target t_f1 and the new target t_n1 to the observation signal z2 because the observation signal z1 indicates a new target. Does not exist. Similarly, there is no edge connecting the erroneous observation target t_f2 and the new target t_n2 and the observation signal z1.

図2に示した推定位置t1まで延びた既存航跡を観測信号z1、z2を用いて更新する際に考えられる個々の仮説は、図3に示した目標集合Tの要素と信号集合Zの要素とを1対1で対応付ける割り当て方の一つとして捉えられる。例えば、図3の例において、太線で示したエッジの組み合わせは、図2に示した観測信号信号z1が既存目標t_1の位置を示しており、図2に示した観測信号z2が誤観測目標である場合を示す仮説を表現している。   Individual hypotheses that can be considered when updating the existing wake extending to the estimated position t1 shown in FIG. 2 using the observation signals z1 and z2 are the elements of the target set T and the elements of the signal set Z shown in FIG. Can be regarded as one of the allocation methods for one-to-one correspondence. For example, in the example of FIG. 3, the combination of edges indicated by the bold lines indicates that the observation signal signal z1 shown in FIG. 2 indicates the position of the existing target t_1, and the observation signal z2 shown in FIG. A hypothesis representing a certain case is expressed.

したがって、図1に示した生成部12は、例えば、図3に示した目標集合Tの各要素と信号集合Zの各要素とを1対1で対応付ける割り当て方を網羅することで、上述した既存航跡を観測信号z1、z2の位置を用いて更新するやり方を示す複数の仮説を生成できる。ここで、生成部12が、分岐目標t_c1が追加された目標集合Tの各要素と信号集合Zの各要素とを1対1で対応付ける割り当て方を網羅することで、既存航跡が既存目標t_1と分岐目標t_c1とに分岐する仮説を含む仮説の集合を生成することができる。   Accordingly, the generation unit 12 illustrated in FIG. 1 covers, for example, the allocation method in which each element of the target set T illustrated in FIG. 3 and each element of the signal set Z are associated one-to-one. A plurality of hypotheses indicating how to update the wake using the positions of the observation signals z1 and z2 can be generated. Here, the generation unit 12 covers the allocation method in which each element of the target set T to which the branch target t_c1 is added is associated with each element of the signal set Z on a one-to-one basis, so that the existing wake becomes the existing target t_1. A set of hypotheses including a hypothesis that branches to the branch target t_c1 can be generated.

つまり、図1に示した抽出部11により複数の観測信号が抽出された場合に、生成部12が、分岐目標を示す要素を含む目標集合を用いて上述した仮説の集合の生成を行うことにより、既存航跡の分岐を表す仮説を含む複数の仮説を生成することができる。   That is, when a plurality of observation signals are extracted by the extraction unit 11 illustrated in FIG. 1, the generation unit 12 generates the above-described hypothesis set using a target set including an element indicating a branch target. A plurality of hypotheses including a hypothesis representing a branch of an existing wake can be generated.

なお、抽出部11によって抽出された観測信号が1つであった場合には、既存航跡が分岐する可能性を考慮して追尾処理を行う必要がない。この場合に、生成部12は、従来と同様に、分岐目標を含まない目標集合の各要素と信号集合の各要素とについて1対1で対応付ける割り当て方を網羅するように、複数の仮説を生成してもよい。   In addition, when the number of observation signals extracted by the extraction unit 11 is one, it is not necessary to perform the tracking process in consideration of the possibility that the existing track branches. In this case, the generation unit 12 generates a plurality of hypotheses so as to cover the allocation method in which each element of the target set that does not include the branch target and each element of the signal set are associated one-to-one as in the conventional case. May be.

ところで、図3に示したような二部グラフは、図4に示すような行列によって表現することも可能である。   By the way, the bipartite graph as shown in FIG. 3 can also be expressed by a matrix as shown in FIG.

図4は、二部グラフの行列表現の例を示している。なお、図4に示した要素のうち、図3に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 4 shows an example of a matrix representation of a bipartite graph. 4 that are equivalent to the elements shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図4に示した行列の各行は、図3に示した目標集合Tの各要素に対応し、各列は、図3に示した信号集合Zの各要素に対応している。また、図4に示した各行列要素は、対応する行で示される目標集合Tの要素と、対応する列で示される信号集合Zの要素とを結ぶエッジがある場合に値1を持ち、エッジがない場合に値0を持つ。   Each row of the matrix shown in FIG. 4 corresponds to each element of the target set T shown in FIG. 3, and each column corresponds to each element of the signal set Z shown in FIG. Each matrix element shown in FIG. 4 has a value of 1 when there is an edge connecting an element of the target set T indicated by the corresponding row and an element of the signal set Z indicated by the corresponding column, If there is no value, it has a value of 0.

図1に示した生成部12は、図4に示したような行列を用いて、各既存航跡についての仮説の集合を生成してもよい。生成部12は、例えば、各列から一つずつ値1を持つ行列要素を選択する組み合わせを網羅することにより、既存航跡の分岐を表す仮説を含む複数の仮説を漏れなく生成することができる。   The generation unit 12 illustrated in FIG. 1 may generate a set of hypotheses for each existing track using a matrix as illustrated in FIG. For example, the generation unit 12 can generate a plurality of hypotheses including a hypothesis representing a branch of an existing track without omission by covering a combination of selecting matrix elements each having a value 1 from each column.

図1に示した評価部13は、上述した生成部12で生成された複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、後述する所定の基準に基づいて評価する。例えば、評価部13は、上述した二部グラフのエッジの組み合わせで表される個々の仮説の尤度を、当該組み合わせに含まれる各エッジの尤度の積として求めてもよい。   The evaluation unit 13 illustrated in FIG. 1 evaluates the likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of hypotheses generated by the generation unit 12 based on a predetermined criterion described later. For example, the evaluation unit 13 may obtain the likelihood of each hypothesis represented by the combination of edges of the bipartite graph described above as the product of the likelihood of each edge included in the combination.

また、評価部13は、まず、生成部12の処理で用いられた二部グラフで表される各エッジの尤度の対数を示す対数尤度をそれぞれ評価し、得られた評価結果に基づいて、各仮説の確からしさを示す対数尤度を求めてもよい。各エッジの対数尤度を評価した場合に、評価部13は、各仮説を表すエッジの組み合わせに含まれる各エッジの対数尤度の和を算出することで、当該仮説の対数尤度を求めることができる。   Further, the evaluation unit 13 first evaluates the log likelihood indicating the logarithm of the likelihood of each edge represented by the bipartite graph used in the processing of the generation unit 12, and based on the obtained evaluation result Logarithmic likelihood indicating the certainty of each hypothesis may be obtained. When the log likelihood of each edge is evaluated, the evaluation unit 13 obtains the log likelihood of the hypothesis by calculating the sum of the log likelihood of each edge included in the combination of edges representing each hypothesis. Can do.

ここで、二部グラフで表される各エッジの尤度の評価に用いる基準について説明する。評価部13は、図3に示した二部グラフにおいて、観測信号z1あるいは観測信号z2と既存目標t_1とを結ぶエッジの尤度を、図2に示したゲート領域G1における観測信号z1、z2の位置に基づいて算出する。例えば、評価部13は、観測信号z1と既存目標t_1とを結ぶエッジの尤度を、ゲート領域の設定に用いた状態ベクトルで示される目標の予測位置の期待値と観測信号z1の位置との距離に基づいて算出してもよい。また、評価部13は、観測信号z1を新規目標t_n1あるいは誤観測目標t_f1に対応付けるエッジそれぞれの尤度を、公知の手法により、予め算出しておいてもよい。同様に、評価部13は、観測信号z2を新規目標t_n2あるいは誤観測目標t_f2に対応付けるエッジそれぞれの尤度もまた、公知の手法により、予め算出しておいてもよい。更に、評価部13は、観測信号z1あるいは観測信号z2と分岐目標t_c1とを結ぶエッジの尤度を、例えば、観測信号z1あるいは観測信号z2と既存目標t_1とを結ぶエッジについて得られた尤度に基づいて算出する。例えば、評価部13は、観測信号z1と分岐目標t_c1とを結ぶエッジの尤度を、観測信号z1と既存目標t_1とを結ぶエッジについて得られた尤度に、航跡が分岐する可能性の大きさを示す重みを乗じることで算出してもよい。なお、航跡が分岐する可能性の大きさを示す重みは、例えば、数値「0.1」よりも小さい値を設定することが望ましい。   Here, the reference | standard used for evaluation of the likelihood of each edge represented by a bipartite graph is demonstrated. In the bipartite graph shown in FIG. 3, the evaluation unit 13 determines the likelihood of the edge connecting the observation signal z1 or the observation signal z2 and the existing target t_1 with respect to the observation signals z1 and z2 in the gate region G1 shown in FIG. Calculate based on position. For example, the evaluation unit 13 sets the likelihood of the edge connecting the observation signal z1 and the existing target t_1 between the expected value of the target predicted position indicated by the state vector used for setting the gate region and the position of the observation signal z1. You may calculate based on distance. Further, the evaluation unit 13 may calculate in advance the likelihood of each edge that associates the observation signal z1 with the new target t_n1 or the erroneous observation target t_f1 by a known method. Similarly, the evaluation unit 13 may also calculate in advance the likelihood of each edge that associates the observation signal z2 with the new target t_n2 or the erroneous observation target t_f2 by a known method. Furthermore, the evaluation unit 13 uses the likelihood of the edge connecting the observation signal z1 or the observation signal z2 and the branch target t_c1, for example, the likelihood obtained for the edge connecting the observation signal z1 or the observation signal z2 and the existing target t_1. Calculate based on For example, the evaluation unit 13 has a high possibility that the wake will branch from the likelihood of the edge connecting the observation signal z1 and the branch target t_c1 to the likelihood obtained for the edge connecting the observation signal z1 and the existing target t_1. You may calculate by multiplying the weight which shows this. In addition, it is desirable to set a weight smaller than the numerical value “0.1” as the weight indicating the magnitude of the possibility that the wake branches.

図5は、図3に示した二部グラフの各エッジの対数尤度を示す行列の例を示している。なお、図5に示した要素のうち、図3,図4に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 5 shows an example of a matrix indicating the log likelihood of each edge of the bipartite graph shown in FIG. Note that among the elements shown in FIG. 5, elements equivalent to those shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5に示した行列要素L_11,L_12は、既存目標t_1と観測信号z1,z2とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_1d1,L_1d2,L_1d3,L_1d4は、既存目標t_1とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   Matrix elements L_11 and L_12 illustrated in FIG. 5 indicate log likelihoods of edges connecting the existing target t_1 and the observation signals z1 and z2, respectively. Further, matrix elements L_1d1, L_1d2, L_1d3, and L_1d4 indicate log likelihoods of edges connecting the existing target t_1 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

また、行列要素L_c11,L_c12は、分岐目標t_c1と観測信号z1,z2とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_c1d1,L_c1d2,L_c1d3,L_c1d4は、分岐目標t_c1とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   Further, matrix elements L_c11 and L_c12 indicate log likelihoods of edges connecting the branch target t_c1 and the observation signals z1 and z2, respectively. The matrix elements L_c1d1, L_c1d2, L_c1d3, and L_c1d4 indicate log likelihoods of edges connecting the branch target t_c1 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

また、行列要素L_f11は、誤観測目標t_f1と観測信号z1とを結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_f1d1,L_f1d2,L_f1d3,L_f1d4は、誤観測目標t_f1とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   The matrix element L_f11 indicates the log likelihood of the edge connecting the erroneous observation target t_f1 and the observation signal z1. The matrix elements L_f1d1, L_f1d2, L_f1d3, and L_f1d4 indicate log likelihoods of edges that connect the erroneous observation target t_f1 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

同様に、行列要素L_n11は、新規目標t_n1と観測信号z1とを結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_n1d1,L_n1d2,L_n1d3,L_n1d4は、新規目標t_n1とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   Similarly, the matrix element L_n11 indicates the log likelihood of the edge connecting the new target t_n1 and the observation signal z1. Further, matrix elements L_n1d1, L_n1d2, L_n1d3, and L_n1d4 indicate log likelihoods of edges connecting the new target t_n1 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

また、行列要素L_f22は、誤観測目標t_f2と観測信号z2とを結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_f2d1,L_f2d2,L_f2d3,L_f2d4は、誤観測目標t_f2とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   Further, the matrix element L_f22 indicates the log likelihood of the edge connecting the erroneous observation target t_f2 and the observation signal z2. In addition, matrix elements L_f2d1, L_f2d2, L_f2d3, and L_f2d4 indicate log likelihoods of edges connecting the misobservation target t_f2 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

同様に、行列要素L_n22は、新規目標t_n2と観測信号z2とを結ぶエッジの対数尤度を示している。また、行列要素L_n2d1,L_n2d2,L_n2d3,L_n2d4は、新規目標t_n2とダミーノードz_d1,z_d2,Z_d3,z_d4とをそれぞれ結ぶエッジの対数尤度を示している。   Similarly, the matrix element L_n22 indicates the log likelihood of the edge connecting the new target t_n2 and the observation signal z2. The matrix elements L_n2d1, L_n2d2, L_n2d3, and L_n2d4 indicate log likelihoods of edges connecting the new target t_n2 and the dummy nodes z_d1, z_d2, Z_d3, and z_d4, respectively.

なお、各仮説の表現に用いられるエッジのうち、ダミーノードのいずれかと目標集合の要素のいずれかとを結ぶエッジの対数尤度としては、例えば、数値「0」などの定数を一律に設定しておくことが望ましい。   Of the edges used to express each hypothesis, for example, a constant such as a numerical value “0” is uniformly set as the log likelihood of an edge connecting one of the dummy nodes and one of the elements of the target set. It is desirable to keep it.

図1に示した評価部13は、追尾対象である目標ごとに、それぞれ図5に示したような行列を作成し、作成した行列に含まれる行列要素の値に基づいて、各仮説の対数尤度を求めてもよい。   The evaluation unit 13 shown in FIG. 1 creates a matrix as shown in FIG. 5 for each target to be tracked, and based on the values of the matrix elements included in the created matrix, the logarithmic likelihood of each hypothesis. You may ask for the degree.

例えば、図3に示した二部グラフにおいて太線で示したエッジの組み合わせで示される仮説の対数尤度Lは、図5に示した行列に含まれる行列要素の値を用いて、式(1)のように表すことができる。
L=L_11+L_c1d1+L_f1d2+L_n1d3+L_f22+L_n2d4 ・・・(1)
同様にして、評価部13は、サンプリング時刻ごとに生成部12で生成される各仮説の対数尤度を算出し、算出した各仮説の対数尤度を、図1に示した追尾部14に渡すことで、追尾部14による追尾処理に供する。
For example, the log likelihood L of the hypothesis indicated by the combination of edges indicated by bold lines in the bipartite graph shown in FIG. 3 is expressed by the equation (1) using the values of the matrix elements included in the matrix shown in FIG. It can be expressed as
L = L_11 + L_c1d1 + L_f1d2 + L_n1d3 + L_f22 + L_n2d4 (1)
Similarly, the evaluation unit 13 calculates the log likelihood of each hypothesis generated by the generation unit 12 at each sampling time, and passes the calculated log likelihood of each hypothesis to the tracking unit 14 shown in FIG. Thus, it is used for the tracking process by the tracking unit 14.

追尾部14は、生成部12で生成される複数の仮説の中から、評価部13で最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択する処理を繰り返し行うことで、目標の過去の航跡を特定する。   The tracking unit 14 repeatedly performs a process of selecting at least one hypothesis including the hypothesis with the highest likelihood obtained by the evaluation unit 13 from the plurality of hypotheses generated by the generation unit 12. Identify past wakes.

MHT手法では、サンプリング時刻ごとに生成部12によって生成される各仮説を、図6に示すように、既存航跡を示すノードの子のノードとして位置づけることで仮説の木を生成し、生成した仮説の木に基づいて追尾処理を実行する。   In the MHT method, a hypothesis tree is generated by positioning each hypothesis generated by the generation unit 12 at each sampling time as a child node of a node indicating an existing track, as shown in FIG. A tracking process is executed based on the tree.

図6は、仮説の木の例を示している。なお、図6において、符号k,k+1,k+2,k+3は、サンプリング時刻ごとに得られる各画像の取得順を示すフレーム番号を示している。   FIG. 6 shows an example of a hypothetical tree. In FIG. 6, symbols k, k + 1, k + 2, and k + 3 indicate frame numbers indicating the acquisition order of each image obtained at each sampling time.

図6の例では、フレーム番号kの画像における目標の位置は、過去の追尾処理によって特定されており、特定された位置に目標があるとする仮説を示すノードをルートノードRとして示している。   In the example of FIG. 6, the target position in the image of frame number k is specified by the past tracking process, and a node indicating a hypothesis that the target exists at the specified position is indicated as a root node R.

また、ルートノードRの子ノードとして位置づけられたm個のノードn1,…,nmは、フレーム番号k+1の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ルートノードRに対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。   In addition, m nodes n1,..., Nm positioned as child nodes of the root node R can transition from hypotheses corresponding to the root node R among hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 1. Presents a hypothesis.

同様に、ノードn1の子ノードとして位置づけられたノードn1_1,n1_2,…は、フレーム番号k+2の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードn1に対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。また、ノードnmの子ノードとして位置づけられたノードnm_1,nm_2,…は、フレーム番号k+2の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードnmに対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。なお、図6においては、図示を省略したが、仮説の木は、ノードn1,nm以外の他の子ノードから遷移可能な仮説を示すノードも含んでいる。   Similarly, nodes n1_1, n1_2,... Positioned as child nodes of the node n1 indicate hypotheses that can be transitioned from the hypothesis corresponding to the node n1 among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 2. ing. Nodes nm_1, nm_2,... Positioned as child nodes of the node nm indicate hypotheses that can be transitioned from the hypothesis corresponding to the node nm among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 2. Yes. Although not shown in FIG. 6, the hypothesis tree includes a node indicating a hypothesis that can be transitioned from other child nodes than the nodes n1 and nm.

また、ノードn1_1の子ノードとして位置づけられたノードn1_1_1,n1_1_2,…は、フレーム番号k+3の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードn1_1に対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。同様に、ノードn1_2の子ノードとして位置づけられたノードn1_2_1,n1_2_2,…は、フレーム番号k+3の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードn1_2に対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。なお、図6においては、図示を省略したが、仮説の木は、ノードn1_1,n1_2以外の他の子ノードから遷移可能な仮説を示すノードも含んでいる。   Nodes n1_1_1, n1_1_2,... Positioned as child nodes of the node n1_1 indicate hypotheses that can be transitioned from the hypothesis corresponding to the node n1_1 among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 3. Yes. Similarly, nodes n1_2_1, n1_2_2,... Positioned as child nodes of the node n1_2 indicate hypotheses that can be transitioned from the hypothesis corresponding to the node n1_2 among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 3. ing. Although not shown in FIG. 6, the hypothesis tree includes a node indicating a hypothesis that can be transitioned from other child nodes than the nodes n1_1 and n1_2.

また、ノードnm_1の子ノードとして位置づけられたノードnm_1_1,nm_1_2,…は、フレーム番号k+3の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードnm_1に対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。同様に、ノードnm_2の子ノードとして位置づけられたノードnm_2_1,nm_2_2,…は、フレーム番号k+3の画像の取得に応じて生成された仮説のうち、ノードnm_2に対応する仮説から遷移可能な仮説を示している。なお、図6においては、図示を省略したが、仮説の木は、ノードnm_1,nm_2以外の他の子ノードから遷移可能な仮説を示すノードも含んでいる。   Nodes nm_1_1, nm_1_2,... Positioned as child nodes of the node nm_1 indicate hypotheses that can be shifted from the hypothesis corresponding to the node nm_1 among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 3. Yes. Similarly, nodes nm_2_1, nm_2_2,... Positioned as child nodes of the node nm_2 indicate hypotheses that can be shifted from the hypothesis corresponding to the node nm_2 among the hypotheses generated in response to the acquisition of the image of the frame number k + 3. ing. Although not shown in FIG. 6, the hypothesis tree includes nodes indicating hypotheses that can be transitioned from other child nodes than the nodes nm_1 and nm_2.

図1に示した追尾部14は、例えば、図6に示したような仮説の木について、最新の画像の取得に応じて生成された仮説について評価部13で得られた対数尤度の和を深さ1の枝ごとに求め、得られた結果に基づく枝刈りを行うことで仮説の選択を行ってもよい。   The tracking unit 14 shown in FIG. 1 calculates, for example, the sum of log likelihoods obtained by the evaluation unit 13 for the hypothesis generated in response to the acquisition of the latest image for the hypothesis tree shown in FIG. The hypothesis may be selected by obtaining each branch having a depth of 1 and performing pruning based on the obtained result.

ここで、図6を用いて、仮説の木の枝刈りについて説明する。図6に示した仮説の木において、深さ1の枝は、ノードn1,…,nmからそれぞれ派生する仮説を示す各ノードを含む枝B1,…,Bmである。また、これらの枝B1,…,Bmの葉に当たる各ノードは、最新の画像であるフレーム番号k+3の画像の取得に応じて生成された各仮説を示している。   Here, the pruning of the hypothetical tree will be described with reference to FIG. In the hypothesis tree shown in FIG. 6, the branches having a depth of 1 are branches B1,..., Bm including nodes indicating hypotheses derived from the nodes n1,. Further, each node corresponding to the leaf of these branches B1,..., Bm indicates each hypothesis generated in response to acquisition of an image of frame number k + 3 which is the latest image.

例えば、枝B1の葉に当たる各ノードに対応する仮説の対数尤度の和が最大である場合に、追尾部14は、枝B1を残して他の枝を全て削除する枝刈りを行う。この枝刈り処理により、追尾部14は、枝B1から派生する仮説を以降の追尾対象の仮説として選択するとともに、フレーム番号k+1における目標の位置を、ノードn1に対応する仮説によって目標に対応付けられた観測信号に基づいて特定する。   For example, when the sum of the log likelihoods of hypotheses corresponding to the nodes corresponding to the leaves of the branch B1 is the maximum, the tracking unit 14 performs pruning to delete all other branches while leaving the branch B1. By this pruning process, the tracking unit 14 selects a hypothesis derived from the branch B1 as a hypothesis for subsequent tracking, and associates the target position in the frame number k + 1 with the target by the hypothesis corresponding to the node n1. Based on the observed signal.

つまり、新たな画像が取得されるごとに、追尾部14が、上述した枝刈り処理を実行し、所定数だけ遡ったフレーム番号で示される画像における目標の位置を特定していくことにより、目標の追尾処理を実現することができる。   That is, each time a new image is acquired, the tracking unit 14 performs the above-described pruning process and specifies the position of the target in the image indicated by the frame number that is back by a predetermined number. Tracking processing can be realized.

なお、図6の例は、フレーム番号k+3の画像から生成される仮説までの追尾結果に基づいて、フレーム番号を2だけ遡ったフレーム番号k+1の画像における目標の位置を特定する場合を示している。フレーム番号を遡る数は、上述した2よりも大きい数であってもよく、例えば、追尾部14は、フレーム番号を遡る数をnとして、深さn+1までの枝に含まれる仮説について並行した追尾処理を行ってもよい。また、追尾部14は、上述したようにして特定された目標の位置を示す情報を表示部2に渡すことにより、追尾処理で得られた目標の航跡を表示させてもよい。   Note that the example of FIG. 6 shows a case where the target position in the image of frame number k + 1 that is traced back by 2 is specified based on the tracking result from the image of frame number k + 3 to the hypothesis generated. . The number that goes back the frame number may be a number larger than 2 described above. For example, the tracking unit 14 sets the number going back the frame number as n, and tracks the hypotheses included in the branches up to the depth n + 1 in parallel. Processing may be performed. Further, the tracking unit 14 may display the track of the target obtained by the tracking process by passing information indicating the position of the target specified as described above to the display unit 2.

上述したようにして得られた追尾処理結果に基づいて、図1に示した設定部15は、次に述べるようにして、次のサンプリング時刻に得られる画像から、抽出部11が、追尾対象である目標に対応する観測信号を抽出するためのゲート領域を設定する。   Based on the tracking processing result obtained as described above, the setting unit 15 shown in FIG. 1 determines that the extraction unit 11 is the tracking target from the image obtained at the next sampling time as described below. A gate region for extracting an observation signal corresponding to a certain target is set.

まず、設定部15は、追尾部14で選択された仮説から、既存目標あるいは分岐目標に観測信号を対応付けた仮説を検出し、検出した仮説にかかわる既存目標あるいは分岐目標の位置および速度を含む状態ベクトルを求める。   First, the setting unit 15 detects a hypothesis in which an observation signal is associated with an existing target or branch target from the hypothesis selected by the tracking unit 14, and includes the position and speed of the existing target or branch target relating to the detected hypothesis. Find the state vector.

設定部15は、検出した仮説のうち、既存目標と観測信号との対応付けを含む仮説について、従来のMHT手法と同様に、過去の追尾処理結果として得られた状態ベクトルと観測信号の位置とに基づいて、当該既存目標の位置および速度を含む状態ベクトルを求める。ここで、センサ1で得られる画像から抽出される観測信号の位置を示すベクトルは、白色雑音の影響を受けているので、設定部15は、既存目標の最新の画像における位置及び速度を含む状態ベクトルをカルマンフィルタによって推定することが望ましい。   Of the detected hypotheses, the setting unit 15 uses the state vector obtained as a result of the past tracking process and the position of the observation signal for the hypothesis including the association between the existing target and the observation signal, as in the conventional MHT method. Based on the above, a state vector including the position and speed of the existing target is obtained. Here, since the vector indicating the position of the observation signal extracted from the image obtained by the sensor 1 is affected by white noise, the setting unit 15 includes the position and speed in the latest image of the existing target. It is desirable to estimate the vector by a Kalman filter.

同様に、設定部15は、分岐目標と観測信号との対応付けを含む仮説についても、過去の追尾処理結果として得られた状態ベクトルと観測信号の位置とに基づいて、位置および速度を含む状態ベクトルを求める。ここで、過去の追尾処理結果として得られた状態ベクトルとして、分岐元の既存航跡について得られた状態ベクトルを用いることにより、設定部15は、分岐前の既存航跡の状態ベクトルが反映された分岐目標の状態ベクトルを求めることができる。   Similarly, for the hypothesis including the correspondence between the branch target and the observation signal, the setting unit 15 also includes the state including the position and the speed based on the state vector obtained as a result of the past tracking process and the position of the observation signal. Find a vector. Here, as the state vector obtained as a result of the past tracking process, the setting unit 15 uses the state vector obtained for the existing wake of the branch source, so that the setting unit 15 reflects the state vector of the existing wake before the branch. A target state vector can be determined.

また、設定部15は、既存目標と分岐目標とについてそれぞれ求めた状態ベクトルに基づいて、次のサンプリング時刻に得られる画像において既存目標と分岐目標とをそれぞれ示す観測信号が検出される可能性のある範囲をそれぞれ求め、ゲート領域として設定する。設定部15は、既存目標と分岐目標とのそれぞれに対応して設定するゲート領域を求める際に、既存目標と分岐目標とのそれぞれに対応して得られる状態ベクトルで示される速度がばらつきを持つことを考慮することが望ましい。例えば、設定部15は、状態ベクトルで示される速度のばらつきを反映するカルマンフィルタを用いることにより、上述した速度から推定される目標の位置の期待値からのマハラノビス距離が所定値以下である範囲を求め、求めた範囲をゲート領域としてもよい。   In addition, the setting unit 15 may detect an observation signal indicating each of the existing target and the branch target in an image obtained at the next sampling time based on the state vectors obtained for the existing target and the branch target. Each range is obtained and set as a gate region. When the setting unit 15 obtains the gate area to be set corresponding to each of the existing target and the branch target, the speed indicated by the state vector obtained corresponding to each of the existing target and the branch target varies. It is desirable to consider that. For example, the setting unit 15 obtains a range in which the Mahalanobis distance from the expected value of the target position estimated from the speed described above is equal to or less than a predetermined value by using a Kalman filter that reflects the variation in speed indicated by the state vector. The obtained range may be used as the gate region.

上述したように、分岐目標に対応して求めた状態ベクトルは、分岐元の既存航跡について過去の追尾処理で得られた状態ベクトルを反映している。したがって、設定部15は、分岐目標に対応するゲート領域として、分岐前の既存航跡の状態ベクトルを反映して絞り込まれた範囲を設定することができる。   As described above, the state vector obtained corresponding to the branch target reflects the state vector obtained by the past tracking process for the existing track of the branch source. Therefore, the setting unit 15 can set a narrowed range reflecting the state vector of the existing wake before branching as the gate region corresponding to the branch target.

例えば、図2に示した観測信号z2を分岐目標に対応付けた仮説についての追尾処理で用いるゲート領域として、図1に示した設定部15は、図2に示したゲート領域Gnの代わりに、図7に示すようなゲート領域G1_cを設定することができる。   For example, as the gate region used in the tracking process for the hypothesis in which the observation signal z2 illustrated in FIG. 2 is associated with the branch target, the setting unit 15 illustrated in FIG. 1 replaces the gate region Gn illustrated in FIG. A gate region G1_c as shown in FIG. 7 can be set.

図7は、分岐目標に対応して設定するゲート領域の例を示している。なお、図7に示した要素のうち、図2に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 7 shows an example of the gate region set corresponding to the branch target. Of the elements shown in FIG. 7, the same elements as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図7において、符号v1は、観測信号z1の位置を用いて求めた既存目標の状態ベクトルで示される目標の速度を示している。また、符号p1は、上述した速度v1に基づいて予測された、k+2番目のサンプリング時刻に得られる画像における既存目標の位置の期待値を示している。   In FIG. 7, the symbol v <b> 1 indicates the target speed indicated by the state vector of the existing target obtained using the position of the observation signal z <b> 1. Moreover, the code | symbol p1 has shown the expected value of the position of the existing target in the image obtained at the (k + 2) th sampling time estimated based on the speed v1 mentioned above.

また、図7において、符号v2は、観測信号z2の位置を用いて求めた分岐目標の状態ベクトルで示される目標の速度を示している。また、符号p2は、上述した速度v2に基づいて予測された、k+2番目のサンプリング時刻に得られる画像における分岐目標の位置の期待値を示している。   Further, in FIG. 7, the symbol v <b> 2 indicates the target speed indicated by the branch target state vector obtained using the position of the observation signal z <b> 2. Moreover, the code | symbol p2 has shown the expected value of the position of the branch target in the image obtained at the k + 2nd sampling time estimated based on the speed v2 mentioned above.

図2に示したゲート領域Gnと、図7に示したゲート領域G1_cとを比べれば、ゲート領域G1_cは、分岐目標の状態ベクトルで示される速度v2に基づいて絞り込まれていることが分かる。そして、観測信号z2を分岐目標に割り当てた仮説が正しい場合に、次のサンプリング時刻に得られた画像のゲート領域G1_c内において、分岐目標に対応する観測信号が検出される可能性は高い。つまり、観測信号z2を分岐目標に割り当てた仮説について、上述したようにして設定したゲート領域G1_cを適用した追尾処理を行うことにより、航跡が分岐する場合について、正しい追尾処理結果を得る可能性を高めることができる。   Comparing the gate region Gn shown in FIG. 2 with the gate region G1_c shown in FIG. 7, it can be seen that the gate region G1_c is narrowed down based on the speed v2 indicated by the branch target state vector. When the hypothesis that the observation signal z2 is assigned to the branch target is correct, the observation signal corresponding to the branch target is highly likely to be detected in the gate region G1_c of the image obtained at the next sampling time. That is, for the hypothesis in which the observation signal z2 is assigned to the branch target, by performing the tracking process using the gate region G1_c set as described above, there is a possibility of obtaining a correct tracking process result when the wake is branched. Can be increased.

以上に説明したように、図1に示した本件開示の追尾装置10によれば、航跡が分岐する場合を表す仮説を生成し、当該仮説に対応する分岐目標についての追尾処理に、分岐元の既存航跡の情報を反映したゲート領域を適用することができる。これにより、既存航跡から分岐した航跡を持つ分岐目標についても、正しい追尾処理結果を得る可能性を高めることができるので、目標が遠距離にある場合にも、目標の航跡を高い精度で追尾することが可能となる。   As described above, according to the tracking device 10 of the present disclosure shown in FIG. 1, a hypothesis representing a case where a wake branches is generated, and the tracking process of the branch source corresponding to the hypothesis is performed in the tracking process. It is possible to apply a gate area that reflects existing wake information. As a result, it is possible to increase the possibility of obtaining the correct tracking processing result even for a branch target having a track branched from the existing track, so that even if the target is at a long distance, the target track is tracked with high accuracy. It becomes possible.

ところで、MHTでは、過去の追尾処理で特定された目標の状態から遷移可能な全ての仮説について並行して追尾処理を行うため、新たな画像の取得に応じて生成される仮説の数は少ない方が望ましい。   By the way, in MHT, since the tracking process is performed in parallel for all hypotheses that can be transitioned from the target state specified in the past tracking process, the number of hypotheses generated in response to acquisition of a new image is smaller. Is desirable.

一方、例えば、図4に示した行列の各列から行が重複しないように行列要素を選択するやり方を網羅することによって生成される仮説の集合の中には、実質的に同等な仮説も含まれている。例えば、既存目標と分岐目標との一方に観測信号の一つが割り当てられ、他方に観測信号以外のダミーノードが割り当てられた仮説の組は、実質的に同等な仮説の例の一つである。   On the other hand, for example, a substantially equivalent hypothesis is included in the set of hypotheses generated by covering the method of selecting matrix elements so that rows do not overlap from each column of the matrix shown in FIG. It is. For example, a hypothesis set in which one of the observation signals is assigned to one of the existing target and the branch target and a dummy node other than the observation signal is assigned to the other is an example of a substantially equivalent hypothesis.

そこで、以下では、新たな画像の取得に応じて生成される仮説の数を抑制しながら、航跡が分岐する場合を表現する仮説を含む拡張された仮説の集合を生成する方法について説明する。   Therefore, in the following, a method for generating an expanded set of hypotheses including a hypothesis representing a case where a wake branches while suppressing the number of hypotheses generated in response to acquisition of a new image will be described.

図8は、追尾装置10の別実施形態を示している。なお、図8に示した構成要素のうち、図1に示した構成要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 8 shows another embodiment of the tracking device 10. 8 that are the same as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図8に示した生成部12は、第1生成部121と、第2生成部122と、削除部123とを含んでいる。第1生成部121および第2生成部122は、抽出部11によって抽出された観測信号を受け取り、それぞれ後述する第1仮説集合及び第2仮説集合を生成する。第1生成部121は、生成した第1仮説集合を評価部13に渡す。一方、第2生成部122は、生成した第2仮説集合を、削除部123を介して評価部13に渡す。   The generation unit 12 illustrated in FIG. 8 includes a first generation unit 121, a second generation unit 122, and a deletion unit 123. The first generation unit 121 and the second generation unit 122 receive the observation signal extracted by the extraction unit 11, and generate a first hypothesis set and a second hypothesis set described later, respectively. The first generation unit 121 passes the generated first hypothesis set to the evaluation unit 13. On the other hand, the second generation unit 122 passes the generated second hypothesis set to the evaluation unit 13 via the deletion unit 123.

第1生成部121は、既存航跡それぞれについて、既存航跡が分岐しない場合に想定可能な更新後の航跡を示す仮説を要素として含む第1仮説集合を生成する。つまり、第1生成部121で生成される第1仮説集合は、従来のMHT手法によって生成される仮説の集合と同等である。例えば、第1生成部121は、従来のMHT手法と同様に、分岐目標を含まない目標集合と当該目標集合と同数の要素を含む信号集合とについての割り当てを示す二部グラフを生成することで、第1仮説集合を生成してもよい。   The first generation unit 121 generates, for each existing track, a first hypothesis set that includes a hypothesis indicating an updated track that can be assumed when the existing track does not branch. That is, the first hypothesis set generated by the first generation unit 121 is equivalent to the hypothesis set generated by the conventional MHT method. For example, like the conventional MHT method, the first generation unit 121 generates a bipartite graph indicating allocation for a target set that does not include a branch target and a signal set that includes the same number of elements as the target set. The first hypothesis set may be generated.

一方、第2生成部122は、既存航跡それぞれについて、抽出部12で得られた複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号をそれぞれ用いて当該既存航跡を更新することで得られる分岐航跡を示す仮説を要素として含む第2仮説集合を生成する。つまり、第2生成部122で生成される第2仮説集合は、既存航跡を必ず分岐させる場合に想定可能な分岐航跡を示す仮説を要素として含む集合である。第2生成部122は、例えば、既存目標と少なくとも一つの分岐目標とを要素として含む目標集合と、観測信号を含む信号集合とについての割り当てを示す二部グラフを生成することで、第2仮説集合を生成してもよい。   On the other hand, for each existing track, the second generation unit 122 uses the two or more observation signals selected from the plurality of observation signals obtained by the extraction unit 12 to update the existing track. Is generated as an element. That is, the second hypothesis set generated by the second generation unit 122 is a set including, as elements, hypotheses indicating branch wakes that can be assumed when existing wakes are necessarily branched. The second generation unit 122 generates, for example, a bipartite graph indicating assignments between a target set including an existing target and at least one branch target as elements, and a signal set including an observation signal. A set may be generated.

上述したように、第1仮説集合の要素は、航跡の分岐を想定しない従来のMHT手法に対応する仮説であり、第2仮説集合の要素は、既存目標および分岐目標にそれぞれ観測信号を割り当てる仮説、即ち、既存航跡を必ず分岐させる場合を表す仮説である。このように、第1仮説集合と第2仮説集合に分けて仮説を生成することにより、既存目標あるいは分岐目標をダミーノードに割り当てる仮説の生成を避けることができる。   As described above, the elements of the first hypothesis set are hypotheses corresponding to the conventional MHT technique that does not assume the wake bifurcation, and the elements of the second hypothesis set are hypotheses that allocate observation signals to the existing target and the branch target, respectively. That is, this is a hypothesis representing a case where the existing wake is necessarily branched. In this way, by generating hypotheses by dividing them into the first hypothesis set and the second hypothesis set, it is possible to avoid the generation of hypotheses that assign existing targets or branch targets to dummy nodes.

つまり、第1生成部121と第2生成部122とにより、それぞれ第1仮説集合と第2仮説集合とを生成することにより、航跡の分岐を考慮したことによって増大する仮説の数を抑制することができる。   That is, the first generation unit 121 and the second generation unit 122 generate the first hypothesis set and the second hypothesis set, respectively, thereby suppressing the number of hypotheses that increase due to the consideration of the branch of the wake. Can do.

図9は、第1仮説集合および第2仮説集合の例を示している。なお、図9に示した要素のうち、図4に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 9 shows an example of the first hypothesis set and the second hypothesis set. Note that among the elements shown in FIG. 9, elements equivalent to those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図9(A)は、図8に示した抽出部11により、既存航跡に対応して2つの観測信号z1、z2が抽出された場合に、第1生成部121が生成する二部グラフを表す行列を示している。第1仮説集合に含まれる各仮説は、図9(A)に示した行列の各列の値「1」を持つ行列要素から、行が重複しないように1つずつ選択する組み合わせとして得ることができる。   FIG. 9A shows a bipartite graph generated by the first generator 121 when the extraction unit 11 shown in FIG. 8 extracts two observation signals z1 and z2 corresponding to the existing track. A matrix is shown. Each hypothesis included in the first hypothesis set can be obtained as a combination of selecting one by one from a matrix element having a value “1” of each column of the matrix shown in FIG. it can.

また、図9(B)は、同様に、図8に示した抽出部11により、既存航跡に対応して2つの観測信号z1、z2が抽出された場合に、第2生成部122が生成する二部グラフを表す行列を示している。第2仮説集合に含まれる各仮説は、図9(B)に示した行列の各列の値「1」を持つ行列要素から、行が重複しないように1つずつ選択する組み合わせとして得ることができる。なお、図9(B)の例では、第2仮説集合に含まれる仮説は、次の2つである。仮説の一つは、既存目標t_1を観測信号z1に割り当てるとともに、分岐目標t_c1を観測信号z2に割り当てる場合を示す。また、他の仮説は、逆に、既存目標t_1を観測信号z2に割り当てるとともに、分岐目標t_c1を観測信号z1に割り当てる場合を示す。   Similarly, in FIG. 9B, the second generation unit 122 generates the two observation signals z1 and z2 corresponding to the existing track by the extraction unit 11 illustrated in FIG. A matrix representing a bipartite graph is shown. Each hypothesis included in the second hypothesis set can be obtained as a combination of selecting one by one from the matrix elements having the value “1” of each column of the matrix shown in FIG. 9B so that the rows do not overlap. it can. In the example of FIG. 9B, the following two hypotheses are included in the second hypothesis set. One of the hypotheses shows a case where the existing target t_1 is assigned to the observation signal z1 and the branch target t_c1 is assigned to the observation signal z2. The other hypothesis conversely indicates a case where the existing target t_1 is assigned to the observation signal z2 and the branch target t_c1 is assigned to the observation signal z1.

図4に示した二部グラフから生成される仮説の数は336通りであるのに対して、図9(A)に示した二部グラフから生成される仮説の数は48通りであり、また、図9(B)に示した二部グラフから生成される仮説の数は上述したように2通りである。このように、上述したように、第1仮説集合と第2仮説集合とに分けて仮説を生成することにより、航跡の分岐を考慮したことによって増大する仮説の数を抑制することができる。   The number of hypotheses generated from the bipartite graph shown in FIG. 4 is 336, whereas the number of hypotheses generated from the bipartite graph shown in FIG. 9A is 48. The number of hypotheses generated from the bipartite graph shown in FIG. 9B is two as described above. In this way, as described above, by generating hypotheses by dividing the first hypothesis set and the second hypothesis set, it is possible to suppress the number of hypotheses that increase due to the consideration of the branch of the wake.

ここで、複数の観測信号が単一のゲート領域に含まれる場合は、既存目標t_1に対応付けられた観測信号で更新された航跡と分岐目標t_c1に対応付けられた観測信号で更新された航跡との双方を、既存航跡から分岐した2つの分岐航跡として扱うことができる。つまり、複数の観測信号が単一の目標に対応している場合には、複数の観測信号それぞれ用いて既存航跡を更新することで得られる分岐航跡どれを既存航跡の延長として扱っても違いはない。したがって、例えば、図9(B)に示した行列で表される二部グラフによって表される2つの仮説は、実質的に同等であり、このような実質的に同等の仮説の一方を削除することで、更に、仮説の数を抑制することができる。   Here, when a plurality of observation signals are included in a single gate region, the wake updated with the observation signal associated with the existing target t_1 and the wake updated with the observation signal associated with the branch target t_c1 Both can be treated as two branch tracks branched from the existing track. In other words, when multiple observation signals correspond to a single target, there is no difference in treating any branch track obtained by updating the existing track using each of the multiple observation signals as an extension of the existing track. Absent. Thus, for example, two hypotheses represented by the bipartite graph represented by the matrix shown in FIG. 9B are substantially equivalent, and one of such substantially equivalent hypotheses is deleted. Thus, the number of hypotheses can be further suppressed.

図8に示した生成部12は、上述した2つの仮説のように、実質的に同等な仮説が重複して追尾処理の対象となることを避けるために、第2仮説集合に含まれる仮説の一部を削除する削除部123を含んでいる。   The generation unit 12 illustrated in FIG. 8 uses the hypotheses included in the second hypothesis set in order to avoid the duplication of substantially equivalent hypotheses and the target of the tracking process, as in the two hypotheses described above. A deletion unit 123 that deletes a part is included.

削除部123は、複数の観測信号が単一の目標に対応している場合に、第2仮説集合から、選択された2つ以上の観測信号を交換して対応させることで表現可能な仮説の組を検出し、検出した仮説の組ごとに1つの仮説を残して他の仮説を削除する。削除部123は、例えば、第2生成部122で生成された二部グラフを表す行列において、各観測信号に対応する列の行列要素の一つを行が重複しないように選択し、選択されなかった行列要素に値「0」を設定することで、仮説の削除を行ってもよい。   When the plurality of observation signals correspond to a single target, the deletion unit 123 replaces the two or more selected observation signals selected from the second hypothesis set to correspond to hypotheses that can be expressed. A set is detected, and one hypothesis is left for each detected hypothesis set, and other hypotheses are deleted. For example, in the matrix representing the bipartite graph generated by the second generation unit 122, the deletion unit 123 selects one of the matrix elements of the column corresponding to each observation signal so that the rows do not overlap, and is not selected. The hypothesis may be deleted by setting a value “0” to the matrix element.

例えば、図9(C)に示す行列は、図9(B)に示した行列について、図8に示した削除部123が上述した削除処理を行って得られた結果を示している。   For example, the matrix shown in FIG. 9C shows a result obtained by performing the above-described deletion processing by the deletion unit 123 shown in FIG. 8 on the matrix shown in FIG. 9B.

図9(C)の例では、既存目標t_1に観測信号z1を割り当て、分岐目標t_c1に観測信号z2を割り当てる仮説が残され、既存目標t_1に観測信号z2を割り当て、分岐目標t_c1に観測信号z1を割り当てる仮説は削除されている。   In the example of FIG. 9C, the hypothesis of assigning the observation signal z1 to the existing target t_1 and assigning the observation signal z2 to the branch target t_c1 remains, assigning the observation signal z2 to the existing target t_1, and observing signal z1 to the branch target t_c1. The hypothesis of assigning is deleted.

このように、削除部123を含む生成部12によれば、第2仮説集合に含まれる実質的に同等な複数の仮説を、一つの仮説に絞り込むことができるので、航跡の分岐を考慮することで増大する仮説の数を更に抑制することができる。   As described above, according to the generation unit 12 including the deletion unit 123, a plurality of substantially equivalent hypotheses included in the second hypothesis set can be narrowed down to one hypothesis. The number of hypotheses that increase can be further suppressed.

例えば、図9(C)に示した行列によって表される第2仮説集合に含まれる仮説の数は、一つである。つまり、図2に示したように、抽出された複数の観測信号が単一の目標に対応している場合に、これらの観測信号をそれぞれ用いて航跡を分岐させる場合を想定したことによって増加する仮説の数を1つにまで低減することができる。   For example, the number of hypotheses included in the second hypothesis set represented by the matrix shown in FIG. 9C is one. That is, as shown in FIG. 2, when a plurality of extracted observation signals correspond to a single target, the number of observation signals is increased by assuming that the wake is branched using each of these observation signals. The number of hypotheses can be reduced to one.

ところで、実際の追尾処理では、図10に示すように、複数の目標に対応するゲート領域の一部が重複し、重複した部分から観測信号が抽出される場合もある。次に、このような複雑な場合に、上述した第1生成部121及び第2生成部122がそれぞれ第1仮説集合及び第2仮説集合を生成する方法について説明する。   By the way, in the actual tracking process, as shown in FIG. 10, a part of the gate region corresponding to a plurality of targets may overlap, and an observation signal may be extracted from the overlapped part. Next, a method in which the first generation unit 121 and the second generation unit 122 described above generate a first hypothesis set and a second hypothesis set in such a complicated case will be described.

図10は、観測信号の抽出例を示している。なお、なお、図10において、符号t1,t2は、1つ前のサンプリング時刻までの追尾処理結果に基づいて得られた互いに異なる目標の推定位置を示す。また、符号G1は推定位置t1に対応して設定されたゲート領域を示し、符号G2は、推定位置t2に対応して設定されたゲート領域を示している。また、符号z1,z2,z3は、それぞれ観測信号を示している。   FIG. 10 shows an example of observation signal extraction. In FIG. 10, reference numerals t <b> 1 and t <b> 2 indicate different target estimated positions obtained based on the tracking processing result up to the previous sampling time. Reference sign G1 indicates a gate area set corresponding to the estimated position t1, and reference sign G2 indicates a gate area set corresponding to the estimated position t2. Symbols z1, z2, and z3 indicate observation signals, respectively.

図10に示した2つのゲート領域G1,G2は、一部が重複しており、観測信号z2,z3の位置は、ゲート領域G1,G2が重複した部分に含まれている。一方、観測信号z1の位置は、ゲート領域G1のうち、ゲート領域G2とは重複していない範囲に含まれている。   The two gate regions G1 and G2 shown in FIG. 10 partially overlap, and the positions of the observation signals z2 and z3 are included in the portion where the gate regions G1 and G2 overlap. On the other hand, the position of the observation signal z1 is included in a range that does not overlap with the gate region G2 in the gate region G1.

図10に示したように、2つの目標に対応して設定されたゲート領域の重複する部分から観測信号が抽出された場合は、これらの目標について考えられる航跡を同時に示す仮説を生成することが望ましい。   As shown in FIG. 10, when observation signals are extracted from overlapping portions of gate regions set corresponding to two targets, a hypothesis that simultaneously shows possible wakes for these targets may be generated. desirable.

ここで、図10に示した観測信号z1,z2,z3を2つの既存航跡に割り当てる場合は、2つの既存航跡がともに分岐しない場合の他に、推定位置t1で示される既存航跡が分岐する場合と、推定位置t2で示される既存航跡が分岐する場合とが考えられる。このため、図8に示した第2生成部122は、推定位置t1で示される既存航跡が分岐する場合と、推定位置t2で示される既存航跡が分岐する場合とにそれぞれ考えられる第2仮説集合を表現するために、2つの二部グラフを生成することが望ましい。つまり、図10に示した観測信号z1,z2,z3を2つの既存航跡に割り当てる場合の仮説の集合は、図11〜図13に示すように、一つの二部グラフで表される第1仮説集合と、2つの二部グラフで表される第2仮説集合となる。   Here, when the observation signals z1, z2, and z3 shown in FIG. 10 are assigned to two existing tracks, in addition to the case where the two existing tracks do not branch together, the existing track indicated by the estimated position t1 branches. And a case where the existing wake indicated by the estimated position t2 branches. For this reason, the second generation unit 122 illustrated in FIG. 8 has second hypothesis sets that can be considered when the existing track indicated by the estimated position t1 branches and when the existing track indicated by the estimated position t2 branches. It is desirable to generate two bipartite graphs to represent That is, the hypothesis set when the observation signals z1, z2, and z3 shown in FIG. 10 are assigned to two existing tracks is the first hypothesis represented by one bipartite graph as shown in FIGS. A set and a second hypothesis set represented by two bipartite graphs.

図11は、第1仮説集合の別例を示している。なお、図11において、符号t_1、t_2はそれぞれ既存目標を示している。また、符号t_f1,t_f2,t_f3は、それぞれ観測信号z1,z2,z3に対応する誤観測目標を示している。同様に、符号t_n1,t_n2,t_n3は、それぞれ観測信号z1,z2,z3に対応する新規目標を示している。また、符号z_d1,z_d2,z_d3,z_d4,z_d5は、いずれもダミーノードを示している。   FIG. 11 shows another example of the first hypothesis set. In addition, in FIG. 11, the codes | symbols t_1 and t_2 have each shown the existing target. Reference symbols t_f1, t_f2, and t_f3 indicate erroneous observation targets corresponding to the observation signals z1, z2, and z3, respectively. Similarly, symbols t_n1, t_n2, and t_n3 indicate new targets corresponding to the observation signals z1, z2, and z3, respectively. Also, the symbols z_d1, z_d2, z_d3, z_d4, and z_d5 all indicate dummy nodes.

図11に示した行列は、図10に示した推定位置t1で示される既存航跡と推定位置t2で示される既存航跡が両方とも分岐しない場合の仮説を要素として含む第1仮説集合を表すための二部グラフを示している。   The matrix shown in FIG. 11 represents a first hypothesis set that includes, as elements, hypotheses when the existing wake indicated by the estimated position t1 and the existing wake indicated by the estimated position t2 shown in FIG. 10 do not branch. A bipartite graph is shown.

また、図4及び図9に示した行列と同様に、図11に示した行列の各行列要素の値は、当該行列要素を示す行に対応する目標集合の要素と列に対応する信号集合の要素との対応付けが可能であるか否かを示している。つまり、値が「1」である行列要素は、目標集合の要素と信号集合の要素との対応付けが可能なエッジを示しており、値が「0」である行列要素は、目標集合の要素と信号集合の要素との対応付けが可能なエッジを示している。   Similarly to the matrixes shown in FIGS. 4 and 9, the values of the matrix elements of the matrix shown in FIG. 11 are the values of the signal set corresponding to the elements and columns of the target set corresponding to the row indicating the matrix element. It indicates whether or not it can be associated with an element. That is, a matrix element having a value of “1” indicates an edge capable of associating a target set element with a signal set element, and a matrix element having a value of “0” indicates a target set element. And edges that can be associated with the elements of the signal set.

図12、図13は、第2仮説集合の別例を示している。なお、図12,図13に示した要素のうち、図11に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   12 and 13 show another example of the second hypothesis set. Of the elements shown in FIGS. 12 and 13, the same elements as those shown in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図12において、符号t_c1は、推定位置t1で示される既存航跡に対応する分岐目標を示し、符号z_d6は、ダミーノードを示している。一方、図13において、符号t_c2は、推定位置t2で示される既存航跡に対応する分岐目標を示し、符号z_d6は、同様に、ダミーノードを示している。   In FIG. 12, a symbol t_c1 indicates a branch target corresponding to the existing track indicated by the estimated position t1, and a symbol z_d6 indicates a dummy node. On the other hand, in FIG. 13, a symbol t_c2 indicates a branch target corresponding to the existing wake indicated by the estimated position t2, and a symbol z_d6 similarly indicates a dummy node.

図12に示した行列は、推定位置t1で示される既存航跡が分岐する場合に想定される仮説を要素として含む仮説の集合を示しており、第2仮説集合の部分集合を示している。   The matrix shown in FIG. 12 shows a set of hypotheses including, as elements, hypotheses assumed when the existing track indicated by the estimated position t1 branches, and shows a subset of the second hypothesis set.

図12に示した行列において、既存目標t_1及び分岐目標t_c1で示される行に含まれる行列要素のうち、ダミーノードz_d1〜z_d6に対応する行列要素には値「0」が設定されている。上述した行列要素に値「0」を設定することにより、既存目標t_1及び分岐目標t_c1の割り当て先を、観測信号z_1〜z_3のいずれかに制限することができる。即ち、図12に示した行列により、推定位置t1で示される既存航跡を、観測信号z_1〜z_3から選択した2つの観測信号を用いて必ず分岐させる仮説を表現することができる。   In the matrix shown in FIG. 12, among the matrix elements included in the row indicated by the existing target t_1 and the branch target t_c1, the value “0” is set for the matrix elements corresponding to the dummy nodes z_d1 to z_d6. By setting the value “0” to the matrix element described above, the assignment destination of the existing target t_1 and the branch target t_c1 can be limited to any one of the observation signals z_1 to z_3. That is, the matrix shown in FIG. 12 can express a hypothesis that the existing wake indicated by the estimated position t1 is always branched using two observation signals selected from the observation signals z_1 to z_3.

同様に、図13に示した行列は、推定位置t2で示される既存航跡が分岐する場合に想定される仮説を要素として含む仮説の集合を示している。図13に示した行列で表される仮説を含む仮説の集合も、第2仮説集合の部分集合である。   Similarly, the matrix shown in FIG. 13 shows a set of hypotheses including, as elements, hypotheses assumed when the existing track indicated by the estimated position t2 branches. A set of hypotheses including hypotheses represented by the matrix shown in FIG. 13 is also a subset of the second hypothesis set.

図13に示した行列において、既存目標t_2及び分岐目標t_c2で示される行に含まれる行列要素のうち、ダミーノードz_d1〜z_d6に対応する行列要素には値「0」が設定されている。上述した行列要素に値「0」を設定することにより、既存目標t_2及び分岐目標t_c2の割り当て先を、観測信号z_1〜z_3のいずれかに制限することができる。即ち、図13に示した行列により、推定位置t2で示される既存航跡を、観測信号z_1〜z_3から選択した2つの観測信号を用いて必ず分岐させる仮説を表現することができる。   In the matrix shown in FIG. 13, among the matrix elements included in the row indicated by the existing target t_2 and the branch target t_c2, the value “0” is set for the matrix elements corresponding to the dummy nodes z_d1 to z_d6. By setting the value “0” to the matrix element described above, the assignment destination of the existing target t_2 and the branch target t_c2 can be limited to any one of the observation signals z_1 to z_3. That is, the matrix shown in FIG. 13 can express a hypothesis that the existing track indicated by the estimated position t2 is always branched using two observation signals selected from the observation signals z_1 to z_3.

なお、図8に示した第2生成部122は、個々の既存航跡について、当該既存航跡に対応して設定されたゲート領域から抽出された観測信号の数まで分岐させる仮説を含む第2仮説集合を生成してもよい。例えば、第2生成部122は、ゲート領域から抽出された観測信号の数から1を減じた数までの分岐目標を目標集合に追加するとともに、対応するダミーノードを信号集合に追加し、得られた目標集合と信号集合について二部グラフを生成してもよい。このようにして、第2生成部122は、様々な分岐の仕方に対応する仮説の集合を部分集合として含む第2仮説集合を生成してもよい。どのような分岐の仕方まで想定して第2仮説集合を生成するかは、それぞれの分岐の仕方が発生する可能性の高さなどを考慮して決定することが望ましい。例えば、1つの航跡が2つの航跡に分岐する可能性に比べて、1つの航跡が3つ以上の航跡に分岐する可能性は低いことを考慮して、1つの航跡についての分岐数を2以下に制限してもよい。   Note that the second generation unit 122 illustrated in FIG. 8 includes a second hypothesis set including a hypothesis that branches each existing track to the number of observation signals extracted from the gate region set corresponding to the existing track. May be generated. For example, the second generation unit 122 adds branch targets up to the number obtained by subtracting 1 from the number of observation signals extracted from the gate region, and adds a corresponding dummy node to the signal set. Bipartite graphs may be generated for the target set and signal set. In this manner, the second generation unit 122 may generate a second hypothesis set that includes a set of hypotheses corresponding to various branching methods as a subset. It is desirable to determine what branching method to generate and generate the second hypothesis set in consideration of the high possibility that each branching method will occur. For example, in consideration of the fact that one wake is unlikely to divide into three or more wakes compared to the possibility that one wake divides into two wakes, the number of branches for one wake is two or less. You may restrict to.

また、図8に示した削除部123は、信号集合に含まれる二つ以上の観測信号が、分岐させる既存航跡に対応する既存目標と分岐目標に必ず割り当てられることを利用して、第2仮説集合を表す二部グラフを簡略化する処理を行ってもよい。   Further, the deletion unit 123 illustrated in FIG. 8 uses the fact that two or more observation signals included in the signal set are always assigned to the existing target and the branch target corresponding to the existing track to be branched. You may perform the process which simplifies the bipartite graph showing a set.

例えば、既存目標あるいは分岐目標に割り当てられることが確実な観測信号は、新規目標あるいは誤観測目標に割り当てられることはない。したがって、既存目標あるいは分岐目標に割り当てられる観測信号に対応して目標集合に設けられる新規目標および誤観測目標を示すノードを削除することにより、第2仮説集合を表す二部グラフを簡略化することができる。なお、二部グラフを簡略化する手法については、後に、図19に示すフローチャートを用いて説明する。   For example, an observation signal that is surely assigned to an existing target or a branch target is not assigned to a new target or an erroneous observation target. Therefore, by simplifying the bipartite graph representing the second hypothesis set by deleting nodes indicating new targets and false observation targets provided in the target set corresponding to observation signals assigned to existing targets or branch targets Can do. A method for simplifying the bipartite graph will be described later with reference to a flowchart shown in FIG.

ところで、1つの航跡がゲート領域内の観測信号のいずれかで示される位置まで延びる可能性に比べて、1つの既存航跡が2つ以上の航跡に分岐する可能性は小さい。したがって、上述した第1仮説集合に含まれる各仮説の確からしさと、第2仮説集合に含まれる各仮説の確からしさとを比べる場合には、既存航跡が延長される可能性と既存航跡が分岐する可能性との違いを反映する重みを適用することが望ましい。   By the way, compared with the possibility that one wake extends to a position indicated by one of the observation signals in the gate region, the possibility that one existing wake branches into two or more wakes is small. Therefore, when comparing the probability of each hypothesis included in the first hypothesis set described above with the probability of each hypothesis included in the second hypothesis set, the possibility that the existing track is extended and the existing track branches. It is desirable to apply a weight that reflects the difference from the possibility of doing so.

このような重みの適用を実現するために、図8に示した評価部13は、行列生成部131と、重み設定部132と、尤度算出部133とを含んでいる。   In order to realize the application of such weights, the evaluation unit 13 illustrated in FIG. 8 includes a matrix generation unit 131, a weight setting unit 132, and a likelihood calculation unit 133.

行列生成部131は、上述した第1生成部121によって生成された第1仮説集合を表す二部グラフと、第2生成部122によって生成され、削除部123による簡略化処理を施された第2仮説集合を表す二部グラフとを受け取る。   The matrix generation unit 131 includes a bipartite graph representing the first hypothesis set generated by the first generation unit 121 and the second generation unit 122 generated by the second generation unit 122 and subjected to simplification processing by the deletion unit 123. A bipartite graph representing a hypothesis set is received.

行列生成部131は、受け取った各二部グラフに対応して、各二部グラフで表される各仮説の尤度の算出に用いる尤度行列を次のようにして生成する。行列生成部131は、例えば、各二部グラフの行列表現と同数の行及び列を有する行列を尤度行列として生成し、生成した尤度行列の各行列要素に初期値「NULL」を設定する。次いで、行列生成部131は、生成部12から受け取った二部グラフを表す行列の中で値「1」を持つ行列要素で示される各エッジの確からしさを示す対数尤度を、尤度行列の当該エッジに対応する行列要素として設定する。   In response to each received bipartite graph, the matrix generation unit 131 generates a likelihood matrix used for calculating the likelihood of each hypothesis represented by each bipartite graph as follows. For example, the matrix generation unit 131 generates a matrix having the same number of rows and columns as the matrix representation of each bipartite graph as a likelihood matrix, and sets an initial value “NULL” to each matrix element of the generated likelihood matrix. . Next, the matrix generation unit 131 calculates the log likelihood indicating the likelihood of each edge indicated by the matrix element having the value “1” in the matrix representing the bipartite graph received from the generation unit 12 as the likelihood matrix. Set as a matrix element corresponding to the edge.

行列生成部131は、上述した尤度行列を生成する際に、例えば、各観測信号と既存目標及び分岐目標とを対応付けるエッジに対応する行列要素について、各観測信号のゲート領域内での位置に基づいて得られる尤度の対数を設定する。なお、各観測信号のゲート領域内での位置に基づく尤度は、例えば、既存航跡について過去の追尾処理で得られた既存航跡の推定位置の期待値と、個々の観測信号の位置との距離が小さいほど大きな値となるように算出することが望ましい。一方、行列生成部131は、上述した尤度行列を生成する際に、例えば、各観測信号と新規目標とを対応付けるエッジに対応する行列要素について、新規目標の発生可能性を反映した所定の定数を設定することが望ましい。同様に、行列生成部131は、上述した尤度行列を生成する際に、例えば、各観測信号と誤観測目標とを対応付けるエッジに対応する行列要素について、誤観測目標の発生可能性を反映した所定の定数を設定することが望ましい。また、行列生成部131は、上述した尤度行列を生成する際に、例えば、目標集合の各要素とダミーノードとを対応付けるエッジに対応する行列要素について、同一の定数を設定することが望ましい。   When the matrix generation unit 131 generates the above-described likelihood matrix, for example, the matrix element corresponding to the edge that associates each observation signal with the existing target and the branch target is set at a position in the gate region of each observation signal. The logarithm of the likelihood obtained based on this is set. The likelihood based on the position of each observation signal in the gate region is, for example, the distance between the expected value of the estimated position of the existing wake obtained by the past tracking process and the position of each observation signal for the existing wake. It is desirable to calculate such that the smaller the value, the larger the value. On the other hand, when the matrix generation unit 131 generates the above-described likelihood matrix, for example, for a matrix element corresponding to an edge that associates each observation signal with a new target, a predetermined constant that reflects the possibility of occurrence of the new target is used. It is desirable to set Similarly, when generating the above-described likelihood matrix, the matrix generation unit 131 reflects the possibility of occurrence of an erroneous observation target for, for example, a matrix element corresponding to an edge that associates each observation signal with an erroneous observation target. It is desirable to set a predetermined constant. In addition, when generating the above-described likelihood matrix, the matrix generation unit 131 desirably sets the same constant for matrix elements corresponding to edges that associate each element of the target set with a dummy node, for example.

重み設定部132は、行列生成部131によって第1仮説集合を表す二部グラフに対応して生成された尤度行列に後述する第1重みを設定し、一方、第2仮説集合を表す二部グラフに対応して生成された尤度行列に後述する第2重みを設定する。   The weight setting unit 132 sets a first weight, which will be described later, to the likelihood matrix generated by the matrix generation unit 131 corresponding to the bipartite graph representing the first hypothesis set, while the two parts representing the second hypothesis set A second weight described later is set in the likelihood matrix generated corresponding to the graph.

一つの既存航跡に対応する仮説として、第1仮説集合に対応する二部グラフのみが生成された場合に、重み設定部132は、当該二部グラフに対応して行列生成部131が生成した尤度行列に重み1を与える。   When only a bipartite graph corresponding to the first hypothesis set is generated as a hypothesis corresponding to one existing wake, the weight setting unit 132 uses the likelihood generated by the matrix generation unit 131 corresponding to the bipartite graph. A weight of 1 is given to the degree matrix.

一方、一つ以上の既存航跡に対応する仮説として、第1仮説集合に対応する二部グラフとともに第2仮説集合に対応する少なくとも一つの二部グラフが生成された場合に、重み設定部132は、次のようにして、第1重みと第2重みとを算出する。   On the other hand, when at least one bipartite graph corresponding to the second hypothesis set is generated together with the bipartite graph corresponding to the first hypothesis set as a hypothesis corresponding to one or more existing tracks, the weight setting unit 132 The first weight and the second weight are calculated as follows.

例えば、重み設定部132は、第2仮説集合に含まれる各二部グラフに対応する尤度行列に与える第2重みを、当該二部グラフに含まれる分岐目標の数に応じて算出してもよい。重み算出部132は、例えば、一つの既存航跡が2つの航跡に分岐する可能性を反映する係数Pcを予め設定しておき、係数Pcを各二部グラフに含まれる分岐目標の数に応じて累乗することで、対応する尤度行列に与える第2重みを算出してもよい。なお、係数Pcの値は、例えば、数値「0.001」程度の比較的小さい値を設定することが望ましい。   For example, the weight setting unit 132 may calculate the second weight given to the likelihood matrix corresponding to each bipartite graph included in the second hypothesis set according to the number of branch targets included in the bipartite graph. Good. For example, the weight calculation unit 132 sets in advance a coefficient Pc that reflects the possibility that one existing track branches into two tracks, and the coefficient Pc is set according to the number of branch targets included in each bipartite graph. The second weight given to the corresponding likelihood matrix may be calculated by raising the power. Note that the value of the coefficient Pc is desirably set to a relatively small value such as a numerical value “0.001”.

また、重み設定部132は、上述したようにして第2仮説集合に含まれる各二部グラフに対応する尤度行列について算出した第2重みに基づいて、第2仮説集合に対応する第1仮説集合を表す二部グラフに対応して生成された尤度行列に設定する第1重みを算出してもよい。例えば、重み設定部132は、第2仮説集合を表す各二部グラフに対応する尤度行列について求めた第2重みの総和を求め、求めた総和を数値「1」から減じた値を第1重みとして設定してもよい。   In addition, the weight setting unit 132 performs the first hypothesis corresponding to the second hypothesis set based on the second weight calculated for the likelihood matrix corresponding to each bipartite graph included in the second hypothesis set as described above. You may calculate the 1st weight set to the likelihood matrix produced | generated corresponding to the bipartite graph showing a set. For example, the weight setting unit 132 obtains the sum of the second weights obtained for the likelihood matrix corresponding to each bipartite graph representing the second hypothesis set, and obtains a value obtained by subtracting the obtained sum from the numerical value “1” as the first It may be set as a weight.

なお、重み設定部132による重み設定手法については、後に、図17に示すフローチャートを用いて説明する。   The weight setting method by the weight setting unit 132 will be described later with reference to the flowchart shown in FIG.

また、重み設定部132は、上述したようにして算出した第1重みの対数及び第2重みの対数を求め、求めた対数重みを上述した尤度行列の各行列要素に加算することにより、重みを適用してもよい。また、重み設定部132は、このようにして重みを適用した各尤度行列を尤度算出部133に渡し、各仮説についての尤度の算出に供する。   In addition, the weight setting unit 132 obtains the logarithm of the first weight and the logarithm of the second weight calculated as described above, and adds the obtained logarithmic weight to each matrix element of the likelihood matrix as described above. May be applied. Further, the weight setting unit 132 passes each likelihood matrix to which the weight is applied in this way to the likelihood calculating unit 133, and is used for calculating the likelihood for each hypothesis.

尤度算出部133は、上述したようにして得られた尤度行列に基づいて、各仮説の尤度を算出する処理を実行し、得られた各仮説の尤度を追尾部14による追尾処理に供する。尤度算出部133は、例えば、各尤度行列に含まれる各列に含まれる行列要素のうち、対数尤度の値が設定された行列要素を行が重複しないように一つずつ選択し、選択した行列要素の値を足し合わせることにより、各仮説の対数尤度を算出する。   The likelihood calculating unit 133 executes a process of calculating the likelihood of each hypothesis based on the likelihood matrix obtained as described above, and the tracking process by the tracking unit 14 is performed on the obtained likelihood of each hypothesis. To serve. The likelihood calculation unit 133 selects, for example, matrix elements set with log likelihood values one by one so that the rows do not overlap among the matrix elements included in each column included in each likelihood matrix, The log likelihood of each hypothesis is calculated by adding the values of the selected matrix elements.

上述したように、第2仮説集合を表す二部グラフに対応して生成された尤度行列に含まれる各行列要素の値には、重み設定部132によって設定された第2重みが反映されている。したがって、尤度算出部133によって各仮説に対応して算出された対数尤度の値は、個々の航跡が延長される可能性よりも、分岐する可能性のほうが低いことも含めて、各仮説の確からしさを正当に評価する指標となっている。   As described above, the value of each matrix element included in the likelihood matrix generated corresponding to the bipartite graph representing the second hypothesis set reflects the second weight set by the weight setting unit 132. Yes. Therefore, the logarithmic likelihood value calculated corresponding to each hypothesis by the likelihood calculating unit 133 is less likely to branch than each individual track is extended. It is an index for legitimately assessing the certainty.

以上に説明したように、図8に示した追尾装置10によれば、追尾対象の各既存航跡に関して生成される仮説の数を抑制しながらも、既存航跡が分岐する可能性を考慮した追尾処理を、正当な評価指標に基づいて実行することができる。つまり、図8に示した追尾装置10によれば、目標が遠距離にある段階からの追尾処理を、高い精度で、しかも、処理負担の増大を可能な限り抑制しながら実現することができる。   As described above, according to the tracking device 10 shown in FIG. 8, the tracking process considering the possibility of the existing track branching while suppressing the number of hypotheses generated for each existing track to be tracked. Can be executed based on a valid evaluation index. That is, according to the tracking device 10 shown in FIG. 8, the tracking processing from the stage where the target is at a long distance can be realized with high accuracy and while suppressing an increase in processing load as much as possible.

以上に説明した本件開示の追尾装置10は、コンピュータ装置を用いて実現することができる。   The tracking device 10 of the present disclosure described above can be realized using a computer device.

図14は、追尾装置10のハードウェア構成の一例を示している。なお、図14に示した構成要素のうち、図1に示した構成要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 14 shows an example of the hardware configuration of the tracking device 10. Of the components shown in FIG. 14, components equivalent to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図14に示したコンピュータ装置20は、プロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、センサインタフェース25と、表示制御部25と、入力装置26と、光学ドライブ装置27とを含んでいる。プロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、センサインタフェース24と、表示制御部25と、入力装置26と、光学ドライブ装置27とは、バスを介して互いに接続されている。   The computer device 20 shown in FIG. 14 includes a processor 21, a memory 22, a hard disk device 23, a sensor interface 25, a display control unit 25, an input device 26, and an optical drive device 27. The processor 21, the memory 22, the hard disk device 23, the sensor interface 24, the display control unit 25, the input device 26, and the optical drive device 27 are connected to one another via a bus.

図14は、プロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、センサインタフェース24とにより、追尾装置10を実現する例を示している。プロセッサ21が、センサインタフェース24の機能を制御することにより、センサ1で得られた画像を所定のサンプリング間隔で受け取る機能を実現することができる。また、プロセッサ21が表示制御部25の機能を制御することで、表示装置2にセンサ1から受け取った画像及び追尾処理結果を表示させることができる。   FIG. 14 shows an example in which the tracking device 10 is realized by the processor 21, the memory 22, the hard disk device 23, and the sensor interface 24. By controlling the function of the sensor interface 24, the processor 21 can realize a function of receiving images obtained by the sensor 1 at a predetermined sampling interval. Further, the processor 21 controls the function of the display control unit 25, whereby the image received from the sensor 1 and the tracking processing result can be displayed on the display device 2.

また、コンピュータ装置20に設けられた光学ドライブ装置27は、光ディスクなどのリムーバブルディスク28を装着可能であり、装着したリムーバブルディスク28に記録された情報の読出および記録を行う。また、入力装置25は、例えば、キーボードやマウスなどである。追尾装置10の操作者は、入力装置25を操作することにより、追尾装置10に対して、例えば、センサ1で得られる画像の受け取りを開始させる指示や、追尾処理を開始させる旨の指示などを入力することができる。   An optical drive device 27 provided in the computer device 20 can be mounted with a removable disk 28 such as an optical disk, and reads and records information recorded on the mounted removable disk 28. The input device 25 is, for example, a keyboard or a mouse. The operator of the tracking device 10 operates the input device 25 to give an instruction to the tracking device 10 to start receiving an image obtained by the sensor 1, an instruction to start the tracking process, or the like. Can be entered.

メモリ22は、コンピュータ装置20のオペレーティングシステムとともに、プロセッサ21が上述した追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムを格納している。なお、上述した追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、例えば、光ディスクなどのリムーバブルディスク28に記録して頒布することができる。そして、このリムーバブルディスク28を光学ドライブ装置27に装着して読み込み処理を行うことにより、追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムを、メモリ22およびハードディスク装置23に格納させてもよい。また、インターネットなどのネットワークに接続する通信装置(図示せず)を介して、追尾処理を実行するためのアプリケーションプログラムをメモリ22およびハードディスク装置23に読み込ませることもできる。   Along with the operating system of the computer device 20, the memory 22 stores an application program for the processor 21 to execute the tracking process described above. The application program for executing the tracking process described above can be recorded and distributed on a removable disk 28 such as an optical disk, for example. Then, an application program for executing the tracking process may be stored in the memory 22 and the hard disk device 23 by mounting the removable disk 28 in the optical drive device 27 and performing a reading process. In addition, an application program for executing tracking processing can be read into the memory 22 and the hard disk device 23 via a communication device (not shown) connected to a network such as the Internet.

プロセッサ21は、メモリ22に格納されたアプリケーションプログラムを実行することにより、図1に例示した抽出部11、生成部12、評価部13、追尾部14及び設定部15の機能を果たしてもよい。   The processor 21 may perform the functions of the extraction unit 11, the generation unit 12, the evaluation unit 13, the tracking unit 14, and the setting unit 15 illustrated in FIG. 1 by executing an application program stored in the memory 22.

つまり、本件開示の追尾装置10は、例えば、上述したコンピュータ装置20に含まれるプロセッサ21と、メモリ22と、ハードディスク装置23と、センサインタフェース24との協働によって実現することができる。   That is, the tracking device 10 disclosed herein can be realized by the cooperation of the processor 21, the memory 22, the hard disk device 23, and the sensor interface 24 included in the computer device 20 described above, for example.

図15は、追尾処理のフローチャートの一例を示している。図15に示したステップ301〜ステップ309の各処理は、追尾処理のためのアプリケーションプログラムに含まれる処理の一例である。これらのステップ301〜ステップ309の処理は、航跡の分岐を想定した追尾手法の実現例であり、本件開示の追尾方法の一実施形態である。また、これらのステップ301〜ステップ309の各処理は、過去の追尾処理結果に基づいて継続して目標の追尾を行う場合に、プロセッサ21によって、例えば、所定のサンプリング間隔で実行される。   FIG. 15 shows an example of a flowchart of the tracking process. Each process of step 301 to step 309 illustrated in FIG. 15 is an example of a process included in the application program for the tracking process. The processing of step 301 to step 309 is an implementation example of a tracking method that assumes branching of a wake, and is an embodiment of the tracking method disclosed herein. Further, each of the processes of Step 301 to Step 309 is executed by the processor 21 at, for example, a predetermined sampling interval when the target tracking is continuously performed based on the past tracking process result.

プロセッサ21は、まず、過去の追尾処理で得られた結果に基づいて、図2を用いて説明したようにして、既存航跡ごとにゲート領域を設定する(ステップ301)。次に、プロセッサ21は、図14に示したセンサインタフェース24を介して、センサ1で得られた画像を取得する(ステップ302)。次いで、プロセッサ21は、ステップ301で設定したゲート領域ごとに、センサ1から取得した画像から観測信号を抽出する(ステップ303)。このように、プロセッサ21が、ステップ302を実行することにより、図1に示した抽出部11の機能を実現することができる。   First, the processor 21 sets a gate area for each existing track as described with reference to FIG. 2 based on the result obtained in the past tracking process (step 301). Next, the processor 21 acquires an image obtained by the sensor 1 via the sensor interface 24 shown in FIG. 14 (step 302). Next, the processor 21 extracts an observation signal from the image acquired from the sensor 1 for each gate region set in step 301 (step 303). In this way, the processor 21 can implement the function of the extraction unit 11 shown in FIG. 1 by executing step 302.

次に、プロセッサ21は、各ゲート領域から抽出した観測信号を互いに比較することにより、航跡の更新に用いられる観測信号を共有する目標を検出し、検出した目標をグループ化する(ステップ304)。プロセッサ21は、例えば、図10に示したように、二つのゲート領域が重複している部分から観測信号が抽出された場合に、これらのゲート領域に対応する追尾対象の2つの目標を、観測信号z2、z3を共有する目標として検出する。また、プロセッサ21は、このようにして検出した複数の目標を含むグループをそれぞれ形成する。なお、追尾対象である目標の一つに対応するゲート領域から抽出された観測信号が、他の目標に対応するゲート領域に含まれていない場合に、プロセッサ21は、上述した観測信号を含むゲート領域に対応する単一の目標を含むグループを形成してもよい。   Next, the processor 21 compares the observation signals extracted from the respective gate regions with each other to detect targets sharing the observation signals used for updating the wake, and groups the detected targets (step 304). For example, as shown in FIG. 10, when an observation signal is extracted from a portion where two gate regions overlap, the processor 21 observes two targets to be tracked corresponding to these gate regions. The signals z2 and z3 are detected as a shared target. Further, the processor 21 forms a group including a plurality of targets detected in this way. Note that when the observation signal extracted from the gate region corresponding to one of the targets to be tracked is not included in the gate region corresponding to the other target, the processor 21 includes the gate including the above-described observation signal. Groups may be formed that include a single goal corresponding to the region.

次いで、プロセッサ21は、ステップ304で形成したグループごとに、当該グループに属する目標の航跡の更新にかかわる仮説を一括して生成するために、図16に示す仮説の集合を表す二部グラフを生成する処理を実行する(ステップ305)。   Next, for each group formed in step 304, the processor 21 generates a bipartite graph representing a set of hypotheses shown in FIG. 16 in order to collectively generate hypotheses related to the update of the target track belonging to the group. (Step 305).

図16は、二部グラフを生成する処理のフローチャートの一例を示している。図16に示したステップ311〜ステップ319の各処理は、図15のステップ305に示した二部グラフを生成する処理の一例である。また、これらのステップ311〜ステップ319の各処理は、プロセッサ21によって実行される。   FIG. 16 shows an example of a flowchart of processing for generating a bipartite graph. Each process of step 311 to step 319 shown in FIG. 16 is an example of a process for generating a bipartite graph shown in step 305 of FIG. In addition, each processing of step 311 to step 319 is executed by the processor 21.

まず、プロセッサ21は、上述したステップ304で形成した各グループについて、基本の二部グラフを生成する(ステップ311)。プロセッサ21は、図2、図3を用いて説明したようにして、各グループに含まれる追尾対象である目標を含む目標集合と、これらの目標に対応するゲート領域から抽出された観測信号を含む信号集合とについて、従来のMHTと同様の二部グラフを生成する。以下の説明では、各グループについてステップ311で生成された二部グラフを、当該グループに対応する基本の二部グラフと称する。この基本の二部グラフは、図8に示した第1生成部121によって生成される第1仮説集合に含まれる各仮説を表す二部グラフに相当する。つまり、プロセッサ21が、ステップ311の処理を実行することは、第1生成部121の機能の一部を実現する手法の一例である。   First, the processor 21 generates a basic bipartite graph for each group formed in step 304 described above (step 311). As described with reference to FIGS. 2 and 3, the processor 21 includes a target set including targets to be tracked included in each group and observation signals extracted from gate regions corresponding to these targets. For the signal set, a bipartite graph similar to the conventional MHT is generated. In the following description, the bipartite graph generated in step 311 for each group is referred to as a basic bipartite graph corresponding to the group. This basic bipartite graph corresponds to a bipartite graph representing each hypothesis included in the first hypothesis set generated by the first generation unit 121 shown in FIG. That is, the processor 21 executing the process of step 311 is an example of a technique for realizing a part of the function of the first generation unit 121.

次に、プロセッサ21は、グループ内の各目標に対応するゲート領域内から抽出された観測信号の数ntを計数し(ステップ312)、得られた観測信号の数ntが複数であるか否かを判定する(ステップ313)。   Next, the processor 21 counts the number nt of observation signals extracted from the gate region corresponding to each target in the group (step 312), and determines whether or not the number nt of the obtained observation signals is plural. Is determined (step 313).

観測信号の数ntが数値「1」よりも大きい場合に、プロセッサ21は、ステップ313の肯定判定ルートの処理としてステップ314及びステップ315の処理を実行した後に、ステップ316の処理に進む。   When the number nt of observation signals is larger than the numerical value “1”, the processor 21 performs the processing of step 314 and step 315 as the processing of the affirmative determination route of step 313 and then proceeds to the processing of step 316.

ステップ314において、プロセッサ21は、ステップ312で得られた観測信号の数ntから数値「1」を減じた数を上限として、上述した基本の二部グラフの複写を少なくとも一つ生成する。例えば、ゲート領域G1から3つの観測信号が抽出された場合に、プロセッサ21は、追尾対象である目標の航跡が2つの航跡に分岐する場合までを考慮した仮説を生成するために、基本の二部グラフの複写を1つだけ生成する。一方、航跡が2つの航跡に分岐する場合に加えて、3つの航跡に分岐する場合を考慮した仮説を生成する場合に、プロセッサ21は、基本の二部グラフの複写を2つ生成する。   In step 314, the processor 21 generates at least one copy of the basic bipartite graph described above with the number obtained by subtracting the numerical value “1” from the number nt of the observation signals obtained in step 312 as the upper limit. For example, when three observation signals are extracted from the gate region G1, the processor 21 generates basic hypotheses in consideration of the case where the target track to be tracked branches into two tracks. Generate only one copy of the subgraph. On the other hand, in addition to the case where the wake branches into two wakes, the processor 21 generates two copies of the basic bipartite graph when generating a hypothesis considering the case where the wake branches into three wakes.

次に、プロセッサ21は、ステップ314の処理で生成した少なくとも一つの二部グラフに、分岐目標を示すノードを、複写した二部グラフの数以下のそれぞれ異なる数だけ追加する(ステップ315)。例えば、ステップ314の処理で基本の二部グラフの複写を2つ生成した場合に、プロセッサ21は、複写として生成した二部グラフの一方に、分岐目標を示すノードを一つ追加し、他方の二部グラフには、2つのノードを追加する。このようにして分岐目標を示すノードが追加された少なくとも1つの二部グラフは、図8に示した第2生成部122によって生成される第2仮説集合を表す二部グラフに相当する。つまり、プロセッサ21が、ステップ314,315の処理を実行することは、第2生成部122の機能の一部を実現する手法の一例である。   Next, the processor 21 adds, to the at least one bipartite graph generated in the process of step 314, a different number of nodes indicating the branch target, which is not more than the number of duplicated bipartite graphs (step 315). For example, when two copies of the basic bipartite graph are generated in the process of step 314, the processor 21 adds one node indicating a branch target to one of the bipartite graphs generated as the copy, and the other Two nodes are added to the bipartite graph. The at least one bipartite graph to which the node indicating the branch target is added in this way corresponds to the bipartite graph representing the second hypothesis set generated by the second generation unit 122 shown in FIG. That is, the processor 21 executing the processes of steps 314 and 315 is an example of a technique for realizing a part of the function of the second generation unit 122.

一方、ステップ312で得られた計数値ntが数値「1」以下である場合に、プロセッサ21は、当該目標の航跡が分岐する仮説を表すための二部グラフを生成する必要はないと判断する。この場合に、プロセッサ21は、ステップ313の否定判定ルートに従って、上述したステップ314及びステップ315の処理をスキップし、ステップ316の処理に進む。   On the other hand, when the count value nt obtained in step 312 is equal to or smaller than the numerical value “1”, the processor 21 determines that it is not necessary to generate a bipartite graph for representing a hypothesis that the target track branches. . In this case, the processor 21 skips the processing of step 314 and step 315 described above according to the negative determination route of step 313, and proceeds to the processing of step 316.

ステップ313の肯定判定ルートの処理と否定判定ルートの処理は、ステップ316において合流する。ステップ316において、プロセッサ21は、グループに属する全ての目標について、航跡の分岐を表すための二部グラフの生成処理が完了したか否かを判定する。航跡の分岐を表すための二部グラフの生成処理が完了していない目標がグループ内にある場合に、プロセッサ21は、ステップ316の否定判定ルートに従ってステップ312の処理に戻り、未処理の目標の一つについて、ステップ312以降の処理を実行する。   The affirmative determination route processing and the negative determination route processing in step 313 merge in step 316. In step 316, the processor 21 determines whether or not the bipartite graph generation processing for representing the branch of the wake has been completed for all the targets belonging to the group. When there is a target in the group for which generation processing of the bipartite graph for representing the branch of the wake has not been completed, the processor 21 returns to the processing of step 312 according to the negative determination route of step 316, and the unprocessed target For one, the processing after step 312 is executed.

ステップ312〜ステップ316の処理をグループに属する全ての目標について実行したときに、プロセッサ21は、ステップ316の肯定判定ルートに従ってステップ317の処理に進む。   When the processing of step 312 to step 316 is executed for all the targets belonging to the group, the processor 21 proceeds to the processing of step 317 according to the affirmative determination route of step 316.

ステップ317において、プロセッサ21は、上述した処理で追尾対象である目標のグループに対応して生成された少なくとも一つの二部グラフについて、図17に示す各二部グラフに設定する重みを算出する処理を実行する。   In step 317, the processor 21 calculates a weight to be set for each bipartite graph shown in FIG. 17 for at least one bipartite graph generated corresponding to the target group to be tracked in the above-described processing. Execute.

図17は、二部グラフの重みを算出する処理のフローチャートの一例を示している。図17に示したステップ321〜ステップ329の各処理は、図16のステップ317に示した二部グラフの重みを算出する処理の一例である。また、これらのステップ321〜ステップ329の各処理は、プロセッサ21によって実行される。   FIG. 17 shows an example of a flowchart of processing for calculating the weight of a bipartite graph. Each process of step 321 to step 329 shown in FIG. 17 is an example of a process for calculating the weight of the bipartite graph shown in step 317 of FIG. In addition, each processing of step 321 to step 329 is executed by the processor 21.

まず、プロセッサ21は、上述したステップ311〜ステップ16の処理によって生成された二部グラフの中に複写された二部グラフがあるか否かを判定する(ステップ321)。   First, the processor 21 determines whether or not there is a duplicated bipartite graph among the bipartite graphs generated by the processing of the above-described steps 311 to 16 (step 321).

処理対象の二部グラフの中に、航跡が分岐する場合の仮説を示す複写された二部グラフが含まれている場合に、プロセッサ21は、ステップ321の肯定判定ルートの処理として、ステップ322〜ステップ327の処理を実行する。   If the copied bipartite graph includes a duplicated bipartite graph indicating a hypothesis when the wake branches, the processor 21 performs steps 322 to 322 as the affirmative determination route processing of step 321. The process of step 327 is executed.

ステップ321の肯定判定ルートにおいて、プロセッサ21は、まず、以降の処理で用いる変数Sに初期値「0」を設定することで、この変数Sを初期化する(ステップ322)。   In the affirmative determination route of step 321, the processor 21 first initializes the variable S by setting an initial value “0” to the variable S used in the subsequent processing (step 322).

次に、プロセッサ21は、各二部グラフの目標集合に含まれている分岐目標の数nmを計数し(ステップ323)、得られた計数値nmに基づいて、当該二部グラフに適用する重み係数を算出する(ステップ324)。プロセッサ21は、例えば、予め設定した係数Pcを計数値nmで累乗することにより、上述した二部グラフに設定する重み係数を算出してもよい。つまり、プロセッサ21は、分岐目標を示すnm個のノードを含む二部グラフに設定する重み係数Pは、式(2)を用いて算出してもよい。
P=(Pc)nm ・・・(2)
プロセッサ21は、ステップ324の処理で重み係数を算出するごとに、算出した重み係数を変数Sに加算し(ステップ325)、その後、全ての複写された二部グラフについて、ステップ323からステップ325の処理を完了したか否かを判定する(ステップ326)。
Next, the processor 21 counts the number of branch targets nm included in the target set of each bipartite graph (step 323), and the weight to be applied to the bipartite graph based on the obtained count value nm. A coefficient is calculated (step 324). For example, the processor 21 may calculate the weighting coefficient set in the bipartite graph described above by raising a preset coefficient Pc to the power of the count value nm. That is, the processor 21 may calculate the weighting coefficient P set in the bipartite graph including nm nodes indicating the branch target using the equation (2).
P = (Pc) nm (2)
Each time the processor 21 calculates the weighting coefficient in the process of step 324, the processor 21 adds the calculated weighting coefficient to the variable S (step 325), and thereafter, for all duplicated bipartite graphs, the processing from step 323 to step 325 is performed. It is determined whether or not the processing is completed (step 326).

未処理の複写された二部グラフがある場合に、プロセッサ21は、ステップ326の否定判定ルートに従ってステップ323の処理に戻り、新たな複写された二部グラフについて、重み係数を算出する処理を実行する。   If there is an unprocessed copied bipartite graph, the processor 21 returns to the process of step 323 according to the negative determination route of step 326, and executes a process of calculating a weighting factor for the newly copied bipartite graph. To do.

このようにしてステップ323〜ステップ326の処理を繰り返し、全ての複写された二部グラフについての処理が完了したときに、プロセッサ21は、ステップ326の肯定判定ルートに従ってステップ327の処理に進む。   In this way, the processing of Steps 323 to 326 is repeated, and when the processing for all the copied bipartite graphs is completed, the processor 21 proceeds to the processing of Step 327 according to the affirmative determination route of Step 326.

ステップ327において、プロセッサ21は、それまでの処理で得られた変数Sの値を数値「1」から減算することで、基本の二部グラフの重み係数を算出し、その後、ステップ329の処理に進む。   In step 327, the processor 21 calculates the weight coefficient of the basic bipartite graph by subtracting the value of the variable S obtained in the process so far from the numerical value “1”, and then performs the process of step 329. move on.

一方、処理対象の二部グラフの中に複写された二部グラフが含まれていない場合、即ち、処理対象の二部グラフが基本の二部グラフのみである場合に、プロセッサ21は、ステップ321の否定判定ルートの処理として、ステップ328の処理を実行する。   On the other hand, when the copied bipartite graph is not included in the bipartite graph to be processed, that is, when the bipartite graph to be processed is only the basic bipartite graph, the processor 21 performs step 321. As the negative determination route processing of step 328, the processing of step 328 is executed.

ステップ328において、プロセッサ21は、基本の二部グラフの重み係数を数値「1」とし、ステップ329の処理に進む。   In step 328, the processor 21 sets the weighting coefficient of the basic bipartite graph to a numerical value “1”, and proceeds to the process of step 329.

ステップ321の肯定判定ルートの処理と否定判定ルートの処理は、ステップ329において合流する。このステップ329において、プロセッサ21は、上述した処理で各二部グラフについて算出した重み係数の対数を算出し、得られた値をそれぞれ各二部グラフに重みとして設定する。   The affirmative determination route processing and the negative determination route processing in step 321 merge in step 329. In step 329, the processor 21 calculates the logarithm of the weighting coefficient calculated for each bipartite graph in the above-described processing, and sets the obtained value as a weight for each bipartite graph.

このように、プロセッサ21が、二部グラフを生成する過程で上述したステップ321〜ステップ329の処理を実行することは、図8に示した重み設定部132の機能を実現する手法の一例である。なお、上述したようにして各二部グラフに対応して得られた重みは、例えば、図14に示したメモリ22あるいはハードディスク装置23に、個々の二部グラフに対応して保持させておくことができる。また、メモリ22あるいはハードディスク装置23に保持された個々の二部グラフの重みは、プロセッサ21が、後述する各仮説の尤度を算出する処理を実行する際に利用することができる。   As described above, the processor 21 executing the processing of step 321 to step 329 in the process of generating the bipartite graph is an example of a technique for realizing the function of the weight setting unit 132 illustrated in FIG. . Note that the weights obtained corresponding to each bipartite graph as described above are stored in the memory 22 or the hard disk device 23 shown in FIG. 14 corresponding to each bipartite graph, for example. Can do. The weights of the individual bipartite graphs held in the memory 22 or the hard disk device 23 can be used when the processor 21 executes a process for calculating the likelihood of each hypothesis described later.

上述したようにして、処理対象のグループについて生成された各二部グラフの重みを算出する処理が完了した後に、プロセッサ21は、図16のステップ318の処理に進む。   As described above, after the process of calculating the weight of each bipartite graph generated for the group to be processed is completed, the processor 21 proceeds to the process of step 318 in FIG.

ステップ318において、プロセッサ21は、処理対象のグループについて生成された各二部グラフについて、図18に示すエッジを設定する処理を実行する。   In step 318, the processor 21 executes processing for setting an edge shown in FIG. 18 for each bipartite graph generated for the group to be processed.

図18は、二部グラフのエッジを設定する処理のフローチャートの一例を示している。図18に示したステップ331〜ステップ340の各処理は、図16のステップ318に示した二部グラフのエッジを設定する処理の一例である。また、これらのステップ331〜ステップ340の各処理は、プロセッサ21によって実行される。   FIG. 18 shows an example of a flowchart of processing for setting an edge of a bipartite graph. Each process of step 331 to step 340 shown in FIG. 18 is an example of a process for setting an edge of the bipartite graph shown in step 318 of FIG. In addition, each processing of step 331 to step 340 is executed by the processor 21.

プロセッサ21は、処理対象のグループについて生成された少なくとも一つの二部グラフのそれぞれについて、以下に述べるステップ331〜ステップ340の処理を実行する。   The processor 21 executes the processes of Step 331 to Step 340 described below for each of at least one bipartite graph generated for the group to be processed.

まず、プロセッサ21は、既存目標を示す各ノードと、当該既存目標に対応するゲート領域から抽出された各観測信号を示すノードとを結ぶエッジを設定し、設定した各エッジに、当該エッジについて算出した対数尤度を与える(ステップ331)。プロセッサ21は、処理対象の二部グラフを表す行列において、各既存目標と対応する観測信号とで示される行列要素に数値「1」を設定することで、当該行列要素に対応するエッジが設定されたことを示してもよい。また、プロセッサ21は、図8に示した行列生成部131の処理についての説明で述べたようにして、各既存目標と対応する観測信号とを結ぶエッジの尤度の対数を算出してもよい。また、プロセッサ21は、メモリ22あるいはハードディスク装置23に各二部グラフに対応して尤度行列を設け、各エッジについて求めた対数尤度を、対応する尤度行列の行列要素の値として格納することで、これらのエッジに対数尤度を与えてもよい。   First, the processor 21 sets an edge connecting each node indicating an existing target and a node indicating each observation signal extracted from the gate region corresponding to the existing target, and calculates the edge for each set edge. The log likelihood is given (step 331). In the matrix representing the bipartite graph to be processed, the processor 21 sets a numerical value “1” in the matrix element indicated by each existing target and the observation signal corresponding thereto, thereby setting the edge corresponding to the matrix element. You may show that. Further, the processor 21 may calculate the logarithm of the likelihood of the edge connecting each existing target and the corresponding observation signal as described in the description of the processing of the matrix generation unit 131 shown in FIG. . Further, the processor 21 provides a likelihood matrix corresponding to each bipartite graph in the memory 22 or the hard disk device 23, and stores the log likelihood obtained for each edge as the value of the matrix element of the corresponding likelihood matrix. Thus, log likelihood may be given to these edges.

次いで、プロセッサ21は、分岐目標を示す各ノードと、分岐元の既存目標に対応するゲート領域から抽出された各観測信号を示すノードとを結ぶエッジを設定し、設定した各エッジに、分岐元に対応して算出した対数尤度を与える(ステップ332)。プロセッサ21は、処理対象の二部グラフを表す行列において、各分岐目標と対応する観測信号とで示される行列要素に数値「1」を設定することで、当該行列要素に対応するエッジが設定されたことを示してもよい。また、プロセッサ21は、ステップ331の処理において、各分岐目標の分岐元の既存目標と各観測信号とを結ぶエッジについて得られた対数尤度を保持しておき、保持した値をステップ332の処理に利用することができる。また、プロセッサ21は、分岐元の既存目標に対応して得られた対数尤度を、処理対象の二部グラフに対応して設けられた尤度行列に、各分岐目標と各観測信号とで示される行列要素の値として保持することで、対応するエッジに対数尤度を与えてもよい。   Next, the processor 21 sets an edge connecting each node indicating the branch target and a node indicating each observation signal extracted from the gate region corresponding to the existing target of the branch source, and sets the branch source to each set edge. The log likelihood calculated corresponding to is given (step 332). In the matrix representing the bipartite graph to be processed, the processor 21 sets a numerical value “1” in the matrix element indicated by each branch target and the corresponding observation signal, thereby setting the edge corresponding to the matrix element. You may show that. Further, the processor 21 holds the log likelihood obtained for the edge connecting the existing target of the branch source of each branch target and each observation signal in the processing of step 331, and the stored value is used as the processing of step 332. Can be used. Further, the processor 21 converts the log likelihood obtained corresponding to the existing target of the branch source into a likelihood matrix provided corresponding to the bipartite graph to be processed, for each branch target and each observed signal. A log likelihood may be given to the corresponding edge by holding it as the value of the matrix element shown.

次に、プロセッサ21は、新規目標及び誤観測目標を示す各ノードと観測信号とを結ぶエッジをそれぞれ設定し、設定した各エッジに所定の対数尤度を与える(ステップ333)。プロセッサ21は、処理対象の二部グラフを表す行列において、各新規目標及び各誤観測目標と対応する観測信号とで示される行列要素に数値「1」を設定することで、当該行列要素に対応するエッジが設定されたことを示してもよい。また、プロセッサ21は、図8の行列生成部131についての説明で述べたようにして、新規目標及び誤観測目標と各観測信号とを結ぶエッジに与える所定の対数尤度を得ることができる。また、プロセッサ21は、得られた対数尤度を、処理対象の二部グラフに対応して設けられた尤度行列に、新規目標及び誤観測目標と各観測信号とを結ぶエッジに対応する行列要素の値として設定することで、設定されたエッジに対数尤度を与えてもよい。   Next, the processor 21 sets an edge connecting the observation signal and each node indicating a new target and an erroneous observation target, and gives a predetermined log likelihood to each set edge (step 333). In the matrix representing the bipartite graph to be processed, the processor 21 sets a numerical value “1” in the matrix element indicated by each new target and each observation signal corresponding to each false observation target, thereby corresponding to the matrix element. It may indicate that the edge to be set has been set. Further, the processor 21 can obtain a predetermined log likelihood to be given to the edge connecting the new target and the erroneous observation target and each observation signal as described in the description of the matrix generation unit 131 in FIG. In addition, the processor 21 sets the obtained log likelihood to a likelihood matrix provided corresponding to the bipartite graph to be processed, and a matrix corresponding to the edge connecting the new target and the erroneous observation target and each observation signal. A log likelihood may be given to the set edge by setting it as an element value.

次に、プロセッサ21は、処理対象の二部グラフが分岐目標を示すノードを含んでいるか否かを判定する(ステップ334)。   Next, the processor 21 determines whether or not the bipartite graph to be processed includes a node indicating a branch target (step 334).

ステップ334の否定判定の場合に、プロセッサ21は、各ダミーノードと目標集合の全ての要素とを結ぶエッジを設定し、設定した各エッジに、それぞれ所定の対数尤度を与える(ステップ335)。上述したように、プロセッサ21は、ダミーノードと目標集合の各要素とを結ぶエッジについて、同一の定数値(例えば、数値「0」)を対数尤度として設定することが望ましい。また、これらの各エッジに対数尤度を与える手法として、処理対象の二部グラフに対応して設けた尤度行列に、各エッジに対応する行列要素の値として上述した所定の対数尤度を格納してもよい。   In the case of negative determination in step 334, the processor 21 sets an edge connecting each dummy node and all elements of the target set, and gives a predetermined log likelihood to each set edge (step 335). As described above, the processor 21 desirably sets the same constant value (for example, the numerical value “0”) as the log likelihood for the edge connecting the dummy node and each element of the target set. In addition, as a method of giving log likelihood to each of these edges, the predetermined log likelihood described above as the value of the matrix element corresponding to each edge is added to the likelihood matrix provided corresponding to the bipartite graph to be processed. It may be stored.

一方、処理対象の二部グラフが分岐目標を示すノードを含んでいる場合に、プロセッサ21は、ステップ334の肯定判定ルートの処理として、ステップ336〜ステップ339の処理を実行する。   On the other hand, when the bipartite graph to be processed includes a node indicating the branch target, the processor 21 executes the processing of step 336 to step 339 as the processing of the affirmative determination route of step 334.

ステップ336において、分岐しない既存目標と新規目標及び誤観測目標とを示すノードと、ダミーノードとを結ぶエッジを設定し、それぞれのエッジに所定の対数尤度を与える(ステップ336)。上述したように、プロセッサ21は、ダミーノードと分岐しない既存目標と新規目標及び誤観測目標とを示すノードとを結ぶエッジについて、同一の定数値(例えば、数値「0」)を対数尤度として設定することが望ましい。また、これらの各エッジに対数尤度を与える手法として、処理対象の二部グラフに対応して設けた尤度行列に、各エッジに対応する行列要素の値として上述した所定の対数尤度を格納してもよい。   In step 336, an edge connecting the node indicating the existing target that does not branch, the new target and the erroneous observation target, and the dummy node is set, and a predetermined log likelihood is given to each edge (step 336). As described above, the processor 21 uses the same constant value (for example, the numerical value “0”) as the log likelihood for the edge connecting the dummy node and the existing target that does not branch and the node indicating the new target and the erroneous observation target. It is desirable to set. In addition, as a method of giving log likelihood to each of these edges, the predetermined log likelihood described above as the value of the matrix element corresponding to each edge is added to the likelihood matrix provided corresponding to the bipartite graph to be processed. It may be stored.

次に、プロセッサ21は、処理対象の二部グラフに追加された分岐目標の数を示す分岐目標数ncと、分岐元の既存目標に対応する観測信号の数を示す観測信号数nzとを計数する(ステップ337)。次いで、プロセッサ21は、ステップ337で得られた分岐目標数ncに1を加算して得られる分岐総数と観測信号数nzとを比べることにより、処理対象の二部グラフについて、後述する簡略化処理を適用することができるか否かを判定する(ステップ338)。   Next, the processor 21 counts the branch target number nc indicating the number of branch targets added to the bipartite graph to be processed and the observation signal number nz indicating the number of observation signals corresponding to the existing target of the branch source. (Step 337). Next, the processor 21 compares the total number of branches obtained by adding 1 to the target branch number nc obtained in step 337 and the observed signal number nz, thereby simplifying the simplification process described later for the bipartite graph to be processed. (Step 338).

ここで、処理対象の二部グラフについて求めた分岐総数が観測信号数nzと等しい場合は、観測信号の全てが、既存目標あるいは分岐目標のいずれかに割り当てられることになる。この場合には、図8に示した削除部123についての説明で述べたように、過去の追尾処理で得られた既存航跡を観測信号数nzと同数の航跡に分岐させる仮説を残すような仮説の絞込み、即ち、仮説の集合を表す二部グラフの簡略化を行うことができる。   Here, when the total number of branches obtained for the bipartite graph to be processed is equal to the observed signal number nz, all of the observed signals are assigned to either the existing target or the branch target. In this case, as described in the description of the deletion unit 123 illustrated in FIG. 8, a hypothesis that leaves a hypothesis for branching the existing wake obtained in the past tracking process into the number of wakes equal to the number of observation signals nz. , That is, a bipartite graph representing a set of hypotheses can be simplified.

プロセッサ21は、処理対象の二部グラフについて求めた分岐総数が観測信号数nzと等しい場合に、二部グラフを簡略化する処理を実行することができると判断する。この場合に、プロセッサ21は、ステップ338の肯定判定ルートに従ってステップ339に進み、図19に示す二部グラフを簡略化する処理を実行する。   The processor 21 determines that the process of simplifying the bipartite graph can be executed when the total number of branches obtained for the bipartite graph to be processed is equal to the number of observed signals nz. In this case, the processor 21 proceeds to step 339 according to the affirmative determination route of step 338, and executes processing for simplifying the bipartite graph shown in FIG.

図19は、二部グラフを簡略化する処理のフローチャートの一例を示している。図19に示したステップ341〜ステップ346の各処理は、図18のステップ339に示した二部グラフを簡略化する処理の一例である。また、これらのステップ341〜ステップ346の各処理は、プロセッサ21によって実行される。   FIG. 19 shows an example of a flowchart of processing for simplifying a bipartite graph. Each process of step 341 to step 346 shown in FIG. 19 is an example of a process for simplifying the bipartite graph shown in step 339 of FIG. In addition, each processing of step 341 to step 346 is executed by the processor 21.

まず、プロセッサ21は、処理対象の二部グラフにおいて、これまでの処理で設定されたエッジのうち、分岐元の既存目標及び分岐目標と、対応する各観測信号とを結ぶエッジを次のようにして整理する(ステップ341)。プロセッサ21は、上述したエッジの中から、例えば、分岐元の既存目標及び分岐目標のそれぞれと観測信号のいずれかとを結ぶエッジのみを残して、他のエッジを削除する。つまり、プロセッサ21は、既存目標及び分岐目標に対応付けられる観測信号を交換することで表現可能な仮説を表すエッジの組み合わせのうち、一つの組み合わせを残して、他の組み合わせを現すエッジを全て削除する。   First, in the bipartite graph to be processed, the processor 21 sets the edges connecting the existing target and branch target of the branch source and the corresponding observation signals among the edges set in the processing so far as follows. (Step 341). The processor 21 deletes other edges from the above-mentioned edges, for example, leaving only the edges connecting each of the existing target and branch target of the branch source and one of the observation signals. That is, the processor 21 deletes all edges that represent other combinations, leaving one combination among the combinations of edges that represent hypotheses that can be expressed by exchanging observation signals associated with the existing target and the branch target. To do.

次に、プロセッサ21は、処理対象の二部グラフが、分岐しない目標を示すノードを含むか否かを判定する(ステップ342)。   Next, the processor 21 determines whether or not the bipartite graph to be processed includes a node indicating a target that does not branch (step 342).

例えば、図10に示した例のように、2つ以上のゲート領域の重複した部分に観測信号が検出された場合について、航跡の分岐を想定する第2仮説集合の表現として生成された二部グラフは、分岐しない目標を示すノードを含んでいる。このように、分岐しない目標を示すノードを含む二部グラフが処理対象である場合に、プロセッサ21は、ステップ342の肯定判定ルートの処理として、ステップ343〜ステップ345の各処理を実行する。   For example, as in the example shown in FIG. 10, when the observation signal is detected in an overlapping part of two or more gate regions, the two parts generated as a representation of the second hypothesis set assuming a wake branch The graph includes nodes that indicate targets that do not branch. As described above, when the bipartite graph including the node indicating the target that does not branch is the processing target, the processor 21 executes each process of Step 343 to Step 345 as the process of the affirmative determination route of Step 342.

ステップ343において、プロセッサ21は、分岐する目標に対応する観測信号を示すノードと分岐しない目標を示すノードとを結ぶエッジを全て削除する(ステップ343)。次いで、プロセッサ21は、分岐する目標に対応する観測信号に対応して設けられた新規目標および誤観測目標を示すノードを削除する(ステップ344)。更に、プロセッサ21は、上記の処理で減少した目標集合のノード数と信号集合のノード数とが同数になるように、信号集合に含まれているダミーノードを削除する(ステップ345)。   In step 343, the processor 21 deletes all edges connecting the node indicating the observation signal corresponding to the target to be branched and the node indicating the target not to be branched (step 343). Next, the processor 21 deletes a node indicating a new target and an erroneous observation target provided corresponding to the observation signal corresponding to the branch target (step 344). Furthermore, the processor 21 deletes the dummy nodes included in the signal set so that the number of nodes in the target set and the number of nodes in the signal set decreased by the above processing become the same (step 345).

上述したステップ343〜ステップ345の処理を実行することにより、例えば、図13に示した二部グラフを図20(A)に示すように、簡略化することができる。   By executing the processes in steps 343 to 345 described above, for example, the bipartite graph shown in FIG. 13 can be simplified as shown in FIG.

図20は、簡略化された二部グラフの例を示している。なお、図20に示した要素のうち、図13に示した要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。   FIG. 20 shows an example of a simplified bipartite graph. Note that among the elements illustrated in FIG. 20, elements equivalent to those illustrated in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図20(A)は、図13に示した二部グラフに対して、上述した簡略化処理を適用することで得られる簡略化された二部グラフの例を示している。図20(A)の二部グラフは、観測信号z_2,z_3と既存目標t_2及び分岐目標t2_c1との対応関係を固定化し、観測信号z_2,z_3が分岐しない既存目標t_1や新規目標及び誤観測目標に割り当てられる可能性を排除した仮説の集合を示している。   FIG. 20A shows an example of a simplified bipartite graph obtained by applying the simplification process described above to the bipartite graph shown in FIG. The bipartite graph of FIG. 20A fixes the correspondence between the observation signals z_2, z_3, the existing target t_2, and the branch target t2_c1, and the existing target t_1, the new target, and the false observation target where the observation signals z_2, z_3 do not branch A set of hypotheses excluding the possibility of being assigned to is shown.

また、図20(B)は、図10に示した例について、推定位置t1に対応する既存航跡を3つの観測信号を用いて分岐させる場合の仮説の集合について、上述した簡略化処理を適用して得られる二部グラフの例を示している。図20(B)の二部グラフは、観測信号z_1,z_2,z_3と既存目標t_1及び分岐目標t1_c1、t1_c2とを1対1で対応付け、既存目標t_2をダミーノードに対応付ける仮説に絞り込んだ例である。   20B applies the simplification process described above to the hypothesis set in the case where the existing track corresponding to the estimated position t1 is branched using three observation signals in the example shown in FIG. An example of a bipartite graph obtained by The bipartite graph in FIG. 20B is an example in which the observation signals z_1, z_2, and z_3 are associated with the existing target t_1 and the branch targets t1_c1 and t1_c2 on a one-to-one basis, and the hypothesis that associates the existing target t_2 with the dummy node is narrowed down. It is.

図20(A),(B)に示した例から、上述した簡略化を行うことにより、仮説の数を大幅に抑制することができることがわかる。   From the example shown in FIGS. 20A and 20B, it can be seen that the number of hypotheses can be significantly suppressed by performing the above-described simplification.

一方、上述したステップ342において、処理対象の二部グラフが分岐しない目標を含まないと判定した場合に、プロセッサ21は、当該二部グラフが、単一のゲート領域から抽出された観測信号に関する仮説を表す二部グラフであると判断する。この場合に、プロセッサ21は、ステップ342の否定判定ルートに従って、ステップ346の処理を実行する。   On the other hand, when it is determined in step 342 described above that the bipartite graph to be processed does not include a target that does not branch, the processor 21 assumes that the bipartite graph is an observation signal extracted from a single gate region. Is determined to be a bipartite graph. In this case, the processor 21 executes the process of step 346 according to the negative determination route of step 342.

ステップ346において、プロセッサ21は、分岐元の既存目標及び分岐目標と各観測信号にそれぞれ対応するノード以外の全てのノードを二部グラフから削除することで、当該二部グラフを簡略化する。これにより、プロセッサ21は、図9(C)に示したように、既存目標及び分岐目標と、観測信号のいずれかとの対応付けを表す簡略化された二部グラフを得ることができる。   In step 346, the processor 21 simplifies the bipartite graph by deleting from the bipartite graph all nodes other than the nodes corresponding to the branch target existing target and the branch target and each observation signal, respectively. Thereby, as shown in FIG. 9C, the processor 21 can obtain a simplified bipartite graph representing the association between the existing target and the branch target and any one of the observation signals.

このように、図18に示したステップ338の肯定判定ルートにおいて、プロセッサ21が、上述したステップ341〜ステップ346の処理を実行することは、図8に示した削除部123の機能を実現する手法の一例である。なお、プロセッサ21は、上述した簡略処理の結果を、各二部グラフに対応して設けられた尤度行列にも反映することが望ましい。   As described above, in the affirmative determination route in step 338 shown in FIG. 18, the processor 21 executing the processes in steps 341 to 346 described above realizes the function of the deletion unit 123 shown in FIG. 8. It is an example. Note that the processor 21 desirably reflects the result of the above-described simplification process on a likelihood matrix provided corresponding to each bipartite graph.

プロセッサ21は、上述したステップ342の肯定判定ルートの処理あるいは否定判定ルートの処理の終了後に、図18に示したステップ340の処理に進み、処理対象のグループに属する全ての二部グラフについての処理が完了したか否かを判定する。   The processor 21 proceeds to the processing of step 340 shown in FIG. 18 after the processing of the affirmative determination route or the negative determination route in step 342 described above, and performs processing for all the bipartite graphs belonging to the processing target group. It is determined whether or not is completed.

未処理の二部グラフがある場合に、プロセッサ21は、ステップ340の否定判定ルートに従ってステップ331に戻り、未処理の二部グラフのひとつについて、ステップ331〜ステップ339の処理を実行する。   When there is an unprocessed bipartite graph, the processor 21 returns to step 331 according to the negative determination route of step 340, and executes the processing of step 331 to step 339 for one of the unprocessed bipartite graphs.

その後、全ての二部グラフについての処理が完了したときに、プロセッサ21は、ステップ340の肯定判定ルートに従って、図16のステップ319の処理に進み、図15のステップ304で形成された全てのグループについての処理が完了したか否かを判定する。   Thereafter, when the processing for all the bipartite graphs is completed, the processor 21 proceeds to the processing of step 319 of FIG. 16 according to the affirmative determination route of step 340, and all the groups formed in step 304 of FIG. It is determined whether or not the process has been completed.

二部グラフの生成が完了していないグループがある場合に、プロセッサ21は、ステップ319の否定判定ルートに従ってステップ311に戻り、未処理のグループのひとつについて、ステップ311〜ステップ319の処理を実行する。   If there is a group for which bipartite graph generation has not been completed, the processor 21 returns to step 311 according to the negative determination route of step 319 and executes the processing of step 311 to step 319 for one of the unprocessed groups. .

このように、プロセッサ21が、各グループについて、ステップ311〜ステップ319の各処理を実行することにより、図8に示した第1生成部121、第2生成部122及び削除部123を含む生成部12の機能を実現することができる。   As described above, the processor 21 performs the processes of Step 311 to Step 319 for each group, thereby generating the generation unit including the first generation unit 121, the second generation unit 122, and the deletion unit 123 illustrated in FIG. Twelve functions can be realized.

その後、全てのグループについての処理が完了したときに、プロセッサ21は、ステップ319の肯定判定ルートに従って、図15に示したステップ306の処理に進む。   Thereafter, when the processing for all the groups is completed, the processor 21 proceeds to the processing of step 306 shown in FIG. 15 according to the affirmative determination route of step 319.

ステップ306において、プロセッサ21は、上述した二部グラフを生成する処理の過程でメモリ22あるいはハードディスク装置23に設けられた各二部グラフに対応する尤度行列に基づいて、各仮説の対数尤度を算出する。   In step 306, the processor 21 determines the log likelihood of each hypothesis based on the likelihood matrix corresponding to each bipartite graph provided in the memory 22 or the hard disk device 23 in the process of generating the above bipartite graph. Is calculated.

次いで、プロセッサ21は、ステップ306で得られた各仮説の対数尤度に基づいて、例えば、図6を用いて説明した枝刈り処理による仮説の取捨選択を行うことにより、各目標についての追尾処理を実行する(ステップ307)。   Next, based on the log likelihood of each hypothesis obtained in step 306, the processor 21 performs tracking processing for each target by, for example, selecting hypotheses by the pruning process described with reference to FIG. Is executed (step 307).

また、プロセッサ21は、ステップ307の処理で絞り込まれた仮説に基づいて、追尾対象である各目標についてそれぞれ状態ベクトルを推定し、推定結果を以降の追尾処理に供する(ステップ308)。プロセッサ21は、観測信号の一つを分岐目標に割り当てた仮説に基づいて、当該分岐目標について状態ベクトルを推定する処理に、例えば、分岐元の既存航跡について得られた1つ前のサンプリング時刻における目標の推定位置を用いる。これにより、プロセッサ21は、分岐目標に対応して、分岐前の航跡について得られた過去の追尾処理の結果を反映した状態ベクトルを推定することができる。   Further, the processor 21 estimates a state vector for each target to be tracked based on the hypothesis narrowed down in step 307, and uses the estimation result for the subsequent tracking process (step 308). The processor 21 performs processing for estimating a state vector for the branch target based on a hypothesis in which one of the observation signals is assigned to the branch target, for example, at the previous sampling time obtained for the existing track of the branch source. Use the estimated position of the target. Thereby, the processor 21 can estimate the state vector reflecting the result of the past tracking process obtained for the track before the branch corresponding to the branch target.

プロセッサ21は、ステップ308の処理が終了した段階で、以降の追尾処理を継続するか否かを判定する(ステップ309)。   The processor 21 determines whether or not to continue the subsequent tracking process when the process of step 308 is completed (step 309).

例えば、図14に示した入力装置26などにより追尾処理を終了する旨の指示がなされていない場合に、プロセッサ21は、追尾処理を継続すると判断する。この場合に、ステップ309の肯定判定ルートに従って、ステップ301の処理に戻り、上述したステップ308の処理で得られた各目標の状態ベクトルを用いて、各既存航跡のゲート領域を設定し、以降の追尾処理を実行する。   For example, when the instruction to end the tracking process is not given by the input device 26 shown in FIG. 14 or the like, the processor 21 determines to continue the tracking process. In this case, according to the affirmative determination route of step 309, the process returns to step 301, and the gate region of each existing track is set using the state vector of each target obtained by the process of step 308 described above. Execute tracking processing.

上述したように、プロセッサ21は、ステップ308において、分岐元の既存航跡について過去の追尾処理で得られた状態ベクトルを用いて推定処理によって、分岐目標についての状態ベクトルを得ている。このようにして得られた状態ベクトルに基づいて、プロセッサ21が、ステップ301の処理を実行することにより、分岐航跡に対応するゲート領域として、過去の追尾処理の結果を反映した範囲を設定することが可能である。つまり、プロセッサ21が、ステップ308の処理結果を用いて、次のサンプリング時刻に得られる画像について、ステップ301の処理を実行することにより、図1及び図8に示した設定部15の機能を実現することができる。   As described above, in step 308, the processor 21 obtains a state vector for the branch target by estimation processing using the state vector obtained in the past tracking processing for the existing track of the branch source. Based on the state vector thus obtained, the processor 21 executes the process of step 301 to set a range reflecting the result of the past tracking process as the gate area corresponding to the branch track. Is possible. That is, the function of the setting unit 15 shown in FIGS. 1 and 8 is realized by the processor 21 executing the process of step 301 on the image obtained at the next sampling time using the process result of step 308. can do.

このように、図15〜図19で示される処理をプロセッサ21が実行することにより、図14に示したコンピュータ装置20により、航跡の分岐を考慮に入れた追尾処理を実現することができる。これにより、航跡の分岐が発生するような遠距離に目標がある段階から、高い精度で目標を追尾可能とすることができる。   As described above, when the processor 21 executes the processes shown in FIGS. 15 to 19, the computer apparatus 20 shown in FIG. 14 can realize the tracking process in consideration of the branch of the wake. Thereby, it is possible to track the target with high accuracy from the stage where the target is at a long distance where the wake bifurcation occurs.

以上の説明に関して、更に、以下の各項を開示する。
(付記1)
サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成する生成部と、
前記生成部で生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価する評価部と、
前記サンプリング時刻ごとに前記生成部で生成される複数の仮説の中から、前記評価部で最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を特定する追尾部と、
前記追尾部で選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する設定部と
を備えることを特徴とする追尾装置。
(付記2)
付記1に記載の追尾装置において、
前記生成部は、
前記既存航跡が分岐しない場合に想定可能な更新後の航跡を示す仮説を要素として含む第1仮説集合を生成する第1生成部と、
前記既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号をそれぞれ用いて更新することで得られる分岐航跡を示す仮説を要素として含む第2仮説集合を生成する第2生成部とを有し、
前記評価部は、
前記第1仮説集合に含まれる各仮説の尤度に所定の第1重みを与え、前記第2仮説集合に含まれる各仮説の尤度に前記第1重みよりも小さい第2重みを与える重み設定部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
(付記3)
付記2に記載の追尾装置において、
前記生成部は、
前記複数の観測信号が単一の目標に対応している場合に、前記第2仮説集合に含まれる仮説の中から、前記選択された2つ以上の観測信号を交換して対応させることで表現可能な仮説の組を検出し、検出した仮説の組ごとに、当該組に含まれる仮説の一つを残して他の仮説を削除する削除部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
(付記4)
サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、
複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、
前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、
前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、
前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する
ことを特徴とする追尾方法。
(付記5)
付記4に記載の追尾方法において、
前記複数の仮説を生成する際に、
前記既存航跡が分岐しない場合に想定可能な更新後の航跡を示す仮説を要素として含む第1仮説集合を生成するとともに、
前記既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号をそれぞれ用いて更新することで得られる分岐航跡を示す仮説を要素として含む第2仮説集合を生成し、
前記複数の仮説を評価する際に、
前記第1仮説集合に含まれる各仮説の尤度に所定の第1重みを与え、前記第2仮説集合に含まれる各仮説の尤度に別の第2重みを与える
ことを特徴とする追尾方法。
(付記6)
サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、
複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、
前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、
前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、
前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追尾プログラム。
(付記7)
付記6に記載の追尾プログラムにおいて、
前記複数の仮説を生成する際に、
前記既存航跡が分岐しない場合に想定可能な更新後の航跡を示す仮説を要素として含む第1仮説集合を生成するとともに、
前記既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号をそれぞれ用いて更新することで得られる分岐航跡を示す仮説を要素として含む第2仮説集合を生成し、
前記複数の仮説を評価する際に、
前記第1仮説集合に含まれる各仮説の尤度に所定の第1重みを与え、前記第2仮説集合に含まれる各仮説の尤度に別の第2重みを与える
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追尾プログラム。
Regarding the above description, the following items are further disclosed.
(Appendix 1)
An extraction unit that extracts an observation signal having a possibility of being a target image to be tracked from an image obtained from a sensor at each sampling time;
When a plurality of observation signals are extracted by the extraction unit, using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals, an existing wake that is a wake obtained by past tracking processing for the target is used. A generator that generates a plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a branch wake that is a wake branched by updating;
An evaluation unit that evaluates the likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of hypotheses generated by the generation unit based on a predetermined criterion;
By selecting at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood obtained by the evaluation unit from among a plurality of hypotheses generated by the generation unit at each sampling time, the past track of the target is selected. A tracking section for identifying
When a hypothesis indicating the branch wake is included in the hypothesis selected by the tracking unit, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at the next sampling time is represented as a branch of the branch wake. And a setting unit configured to set based on the original existing track.
(Appendix 2)
In the tracking device according to attachment 1,
The generator is
A first generation unit that generates a first hypothesis set including a hypothesis indicating an updated wake that can be assumed when the existing wake does not branch;
A second generation unit that generates a second hypothesis set including a hypothesis indicating a branching wake obtained by updating the existing wake using each of two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Have
The evaluation unit is
A weight setting that gives a predetermined first weight to the likelihood of each hypothesis included in the first hypothesis set and gives a second weight smaller than the first weight to the likelihood of each hypothesis included in the second hypothesis set A tracking device characterized by having a section.
(Appendix 3)
In the tracking device according to attachment 2,
The generator is
When the plurality of observation signals correspond to a single target, it is expressed by exchanging the corresponding two or more selected observation signals from the hypotheses included in the second hypothesis set. A tracking device, comprising: a deletion unit that detects a set of possible hypotheses and deletes each of the detected hypotheses while leaving one of the hypotheses included in the set.
(Appendix 4)
From the image obtained from the sensor at each sampling time, extract the observation signal that has the possibility of being the target image to be tracked,
When a plurality of observation signals are extracted, an existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target is updated using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Generate multiple hypotheses, including hypotheses indicating the diverging wakes,
A likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of generated hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion;
By tracking at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood among a plurality of hypotheses generated at each sampling time, the past track of the target is tracked,
When the hypothesis indicating the branch track is included in the selected hypothesis, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at a next sampling time is represented by the branch source of the branch track. A tracking method that is set based on the existing track.
(Appendix 5)
In the tracking method described in Appendix 4,
In generating the plurality of hypotheses,
Generating a first hypothesis set including a hypothesis indicating an updated wake that can be assumed when the existing wake does not branch,
Generating a second hypothesis set including a hypothesis indicating a branching wake obtained by updating the existing wake using each of two or more observation signals selected from the plurality of observation signals;
When evaluating the plurality of hypotheses,
A tracking method characterized in that a predetermined first weight is given to the likelihood of each hypothesis included in the first hypothesis set, and another second weight is given to the likelihood of each hypothesis included in the second hypothesis set. .
(Appendix 6)
From the image obtained from the sensor at each sampling time, extract the observation signal that has the possibility of being the target image to be tracked,
When a plurality of observation signals are extracted, an existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target is updated using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Generate multiple hypotheses, including hypotheses indicating the diverging wakes,
A likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of generated hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion;
By tracking at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood among a plurality of hypotheses generated at each sampling time, the past track of the target is tracked,
When the hypothesis indicating the branch track is included in the selected hypothesis, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at a next sampling time is represented by the branch source of the branch track A tracking program that causes a computer to execute processing that is set based on an existing track.
(Appendix 7)
In the tracking program described in Appendix 6,
In generating the plurality of hypotheses,
Generating a first hypothesis set including a hypothesis indicating an updated wake that can be assumed when the existing wake does not branch,
Generating a second hypothesis set including a hypothesis indicating a branching wake obtained by updating the existing wake using each of two or more observation signals selected from the plurality of observation signals;
When evaluating the plurality of hypotheses,
Giving the computer a predetermined first weight to the likelihood of each hypothesis included in the first hypothesis set, and giving another second weight to the likelihood of each hypothesis included in the second hypothesis set A tracking program characterized by

1…センサ;2…表示装置;11…抽出部;12…生成部;13…評価部;14…追尾部;15…設定部;121…第1生成部;122…第2生成部;123…削除部;131…行列生成部;132…重み設定部;133…尤度算出部;21…プロセッサ;22…メモリ;23…ハードディスク装置(HDD);24…センサインタフェース;25…表示制御部;26…入力装置;27…光学ドライブ装置;28…リムーバブルディスク

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor; 2 ... Display apparatus; 11 ... Extraction part; 12 ... Generation | occurrence | production part; 13 ... Evaluation part; 14 ... Tracking part; 15 ... Setting part; 121 ... 1st generation part; Deletion unit 131 131 matrix generation unit 132 weight setting unit 133 likelihood calculation unit 21 processor 22 memory 32 hard disk drive (HDD) 24 sensor interface 25 display control unit 26 ... Input device; 27 ... Optical drive device; 28 ... Removable disk

Claims (5)

サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成する生成部と、
前記生成部で生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価する評価部と、
前記サンプリング時刻ごとに前記生成部で生成される複数の仮説の中から、前記評価部で最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を特定する追尾部と、
前記追尾部で選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する設定部と
を備えることを特徴とする追尾装置。
An extraction unit that extracts an observation signal having a possibility of being a target image to be tracked from an image obtained from a sensor at each sampling time;
When a plurality of observation signals are extracted by the extraction unit, using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals, an existing wake that is a wake obtained by past tracking processing for the target is used. A generator that generates a plurality of hypotheses including a hypothesis indicating a branch wake that is a wake branched by updating;
An evaluation unit that evaluates the likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of hypotheses generated by the generation unit based on a predetermined criterion;
By selecting at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood obtained by the evaluation unit from among a plurality of hypotheses generated by the generation unit at each sampling time, the past track of the target is selected. A tracking section for identifying
When a hypothesis indicating the branch wake is included in the hypothesis selected by the tracking unit, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at the next sampling time is represented as a branch of the branch wake. And a setting unit configured to set based on the original existing track.
請求項1に記載の追尾装置において、
前記生成部は、
前記既存航跡が分岐しない場合に想定可能な更新後の航跡を示す仮説を要素として含む第1仮説集合を生成する第1生成部と、
前記既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号をそれぞれ用いて更新することで得られる分岐航跡を示す仮説を要素として含む第2仮説集合を生成する第2生成部とを有し、
前記評価部は、
前記第1仮説集合に含まれる各仮説の尤度に所定の第1重みを与え、前記第2仮説集合に含まれる各仮説の尤度に前記第1重みよりも小さい第2重みを与える重み設定部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
The tracking device according to claim 1,
The generator is
A first generation unit that generates a first hypothesis set including a hypothesis indicating an updated wake that can be assumed when the existing wake does not branch;
A second generation unit that generates a second hypothesis set including a hypothesis indicating a branching wake obtained by updating the existing wake using each of two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Have
The evaluation unit is
A weight setting that gives a predetermined first weight to the likelihood of each hypothesis included in the first hypothesis set and gives a second weight smaller than the first weight to the likelihood of each hypothesis included in the second hypothesis set A tracking device characterized by having a section.
請求項2に記載の追尾装置において、
前記生成部は、
前記複数の観測信号が単一の目標に対応している場合に、前記第2仮説集合に含まれる仮説の中から、前記選択された2つ以上の観測信号を交換して対応させることで表現可能な仮説の組を検出し、検出した仮説の組ごとに、当該組に含まれる仮説の一つを残して他の仮説を削除する削除部を有する
ことを特徴とする追尾装置。
The tracking device according to claim 2,
The generator is
When the plurality of observation signals correspond to a single target, it is expressed by exchanging the corresponding two or more selected observation signals from the hypotheses included in the second hypothesis set. A tracking device, comprising: a deletion unit that detects a set of possible hypotheses and deletes each of the detected hypotheses while leaving one of the hypotheses included in the set.
サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、
複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、
前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、
前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、
前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する
ことを特徴とする追尾方法。
From the image obtained from the sensor at each sampling time, extract the observation signal that has the possibility of being the target image to be tracked,
When a plurality of observation signals are extracted, an existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target is updated using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Generate multiple hypotheses, including hypotheses indicating the diverging wakes,
A likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of generated hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion;
By tracking at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood among a plurality of hypotheses generated at each sampling time, the past track of the target is tracked,
When the hypothesis indicating the branch track is included in the selected hypothesis, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at a next sampling time is represented by the branch source of the branch track. A tracking method that is set based on the existing track.
サンプリング時刻ごとにセンサから得られる画像から、追尾対象である目標の像である可能性を持つ観測信号を抽出し、
複数の観測信号が抽出された場合に、前記目標についての過去の追尾処理で得られた航跡である既存航跡を前記複数の観測信号から選択した2つ以上の観測信号を用いて更新することで分岐させた航跡である分岐航跡を示す仮説を含む複数の仮説を生成し、
前記生成された前記複数の仮説それぞれの確からしさを示す尤度を、所定の基準に基づいて評価し、
前記サンプリング時刻ごとに生成される複数の仮説の中から、最も高い尤度が得られた仮説を含む少なくとも一つの仮説を選択することで、前記目標の過去の航跡を追尾し、
前記選択された仮説に前記分岐航跡を示す仮説が含まれる場合に、次のサンプリング時刻に前記目標に対応する観測信号を抽出する画像の範囲を示すゲート領域を、前記分岐航跡の分岐元の前記既存航跡に基づいて設定する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追尾プログラム。



From the image obtained from the sensor at each sampling time, extract the observation signal that has the possibility of being the target image to be tracked,
When a plurality of observation signals are extracted, an existing track that is a track obtained in the past tracking process for the target is updated using two or more observation signals selected from the plurality of observation signals. Generate multiple hypotheses, including hypotheses indicating the diverging wakes,
A likelihood indicating the likelihood of each of the plurality of generated hypotheses is evaluated based on a predetermined criterion;
By tracking at least one hypothesis including a hypothesis with the highest likelihood among a plurality of hypotheses generated at each sampling time, the past track of the target is tracked,
When the hypothesis indicating the branch track is included in the selected hypothesis, a gate region indicating a range of an image from which an observation signal corresponding to the target is extracted at a next sampling time is represented by the branch source of the branch track. A tracking program that causes a computer to execute processing that is set based on an existing track.



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