Filtre de partícules

Archiu:Particle filter example small.png

Eixemple de "filtre de partícules".

El "filtre de partícules" és un método amprat per a estimar l'estat d'un sistema que canvia a lo llarc del temps. Més concretament, és un método de Montecarlo (seqüencial) usat comunament en visió artificial per al seguiment d'objectes en seqüències d'imàgens.

Va ser propost en 1993 per N. Gordon, D. Salmond i A. Smith com a filtre bootstrap per a implementar filtres bayesianos recursivos. Bàsicament, el filtre de partícules es compon d'un conjunt de mostres (les partícules) i uns valors, o pesos, associats a cada una d'eixes mostres. Les partícules són estats possibles del procés, que es poden representar com a punts en l'espai d'estats de dit procés.

Posseïx quatre etapes principals:

• Inicialización.
• Actualisació.
• Estimació.
• Predicció.

Per a realisar el seguiment d'un objecte sobre una seqüència d'imàgens, el filtre de partícules "llança" a l'encert un conjunt de punts sobre l'image (etapa d'inicialización, es crea un conjunt de partícules en un estat aleatori), realisant càlculs se li assignarà un valor, o valors, a cada u d'eixos punts (etapa d'actualisació). A partir d'estos valors, es crearà un nou conjunt de punts que reemplaçarà a l'anterior. Esta elecció també serà a l'encert, pero els valors que s'han adjudicat a cada u dels punts provocaran que siga més provable d'elegir aquells punts que hagen capturat a l'objecte sobre el que vol realisar el seguiment (etapa d'estimació). Una volta que es crea el nou conjunt de punts, es realisa una lleu modificació a l'estat (posició) de cada u d'ells, en la finalitat d'estimar l'estat de l'objecte en l'instant següent (etapa de predicció).

En terminar l'etapa de predicció, s'obté un nou conjunt de punts al que se li torna a aplicar l'etapa d'actualisació, repetint-se este bucle fins que termine la seqüència o desaparega l'objecte, cas en el qual es tornaria a l'etapa d'inicialización.

Més en detalle

• particle filter