Discussion :

[elraton]

Bonjour,

alors je suis entrain d'implémenter le filtre de Kalman mais visiblement ça ne marche pas bien.

Après avoir fait un background substraction assez simple j'obtiens la position des connected components (blob) qui bouge sur mon image. Le problème c'est que cette position est parfois très bruitée ou parfois il y a des occlusions. J'aimerais donc faire en sorte que Kalman puissent m'estimer une trajectoire plus stable (plus smooth).

Voici donc la trajectoire d'un de mes connected component mesurée au cours du temps.

Et ici le fichier contenant ces valeurs: measured_position.txt

Ces données proviennent du dataset de PETS2001 (frames 93 à 673), vous pouvez les télécharger via FTP.
(Utilisez fireFTP avec firefox pour faciliter le download).

Donc afin d'obtenir une trajectoire plus smooth et de suivre mon object meme si j'ai des donnés absentes, j'ai fait un petit code pour estimer la prochaine position.
Le filtre de Kalman est configuré avec les paramètres suivants: Kalman.xml

Et voici le code principale pour effectuer mon estimation :

kalman.c et kalman.h

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
 
const CvMat* updateKalman(CvKalman *kalman, int x, int y) {
 
 
	CvMat *measure = cvCreateMat(kparam_g->MP,1, CV_32FC1 );
 
	//Set the new measurement
	CV_MAT_ELEM(*(measure),float,0,0) = (float)x;
	CV_MAT_ELEM(*(measure),float,1,0) = (float)y;
 
	//Kalman Predict (Uk=NULL because we do not use the control)
	CvMat* u = cvCreateMat(1,1, CV_32FC1 );
	u->data.fl[0]=1;
	const CvMat* prediction = cvKalmanPredict(kalman,u);
 
	//Kalman Correct (Correct the prediction with the new measure)
	const CvMat* next_state = cvKalmanCorrect(kalman, measure);
 
	cvReleaseMat(&u);
	cvReleaseMat(&measure);
 
	return next_state;
}

main.c

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
 
	CvPoint pos_meas;
	CvSize size_meas;
	CvPoint pos_esti;
	CvSize size_esti;
	const CvMat *estMx;
 
        while(frame) {
 
 
		//Update Kalman filter if we have a new measure
		if(pos_meas.x >= 0 && pos_meas.y >= 0)
			estMx = (CvMat*)updateKalman(fkalman,pos_meas.x,pos_meas.y);
		//Otherwise Continue trajectory with estimated position
		else
			estMx = (CvMat*)updateKalman(fkalman,pos_esti.x,pos_esti.y);
 
		//! @attention: This is a bad thing to update the position but it doesn't work otherwise
		pos_esti.x= (int)round(estMx->data.fl[0] + fkalman->state_post->data.fl[2]);
		pos_esti.y= (int)round(estMx->data.fl[1] + fkalman->state_post->data.fl[3]);
 
		//The size is for the moment not taken in account (Measure <=> Estimation)
		size_esti.width=size_meas.width;
		size_esti.height=size_meas.height;
}

Au final j'obtient le fichier : estimated_position.txt

Si je plot les valeurs obtenues j'obtiens une trajectoire pas du tout smooth avec une grosse erreur quand je ne lui donne pas de measure. En résumé le resultat de ce code n'est pas terrible :



Donc voila ci qqun pouvais m'aider et me dire si je fait qqc je de mal, ou si mes paramètres sont mauvais.

Merci encore.


PS: Le code source du programme, les fichiers de config et le .exe se trouve dans kalman_scr-exe.zip (147Ko) et pour lancer l'executable il faut envoyer les parametres suivants:

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

kalman.exe measured_position.txt  kalman.xml  D:\DATABASE\PETS2001\DS01_Te_cam1\

[la_fouf]

bonjour ,
je trouve vraiment des difficulté de formuler le vecteur d'état et les matrice de transition pour appliquer le filtre de calman , je vous explique , je travail sur la réalité augmentée donc je doit superposer mon objet 3d virtuel dans une séquence d'image dans le bon endroit , mon objet s'affiche normal , mais il bouge , parce que a chaque 10mseconde je récupère une image depuis mon capteur et les valeur des pixel change due au bruit de capteur , je voulais appliquer le filtre de calman pour stabiliser l'objet dans le bon endroit , j'ai les cordonnées des point caractéristique de mon marquer, donc je peux mesurer la distance ainsi la vitesse ,même j'ai la matrice de pose qui permet de l'objet de s'afficher au centre de marquer , j'ai toute les information qui me permet d'appliquer le filtre de calman , mais je sais pas comment les appliquer pour le filtre ,, aider moi svp ,, urgent svp

[glen1789]

Je ne connais pas du tout le sujet sur lequel tu travaille et je ne comprends pas trop ce que tu veux faire mais je travaille sur le filtre de kalman et son avantage c'est que tu peux l'appliquer separement pour chaque caracteriatique de l'objet (si par exemples les informations ne sont pas correlees) et regrouper les elements qui sont directement lies. Je m'explique plus clairement : pour simplifier on va dire qu'on applique le filtre simplement pour estimer la position ( x, y) d'un objet. x ne depend pas de y donc on peut appliquer le filtre separemment ce qui fera que l'on travaillera avec 2 gains differents ( plus il y a de gains plus le filtre est intelligent). Si tu as des problemes avec les parametre il va falloir detailler un peu plus ce que tu as et ce que tu cherches!! Sinon ya un article genial par Welsh et Bishop qui est tres simple a comprendre et qui explique tout ce dont tu as besoin.
Bonne chance.