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为了开发粒子滤波器算法的实现,我需要生成与要跟踪的对象相关的运动的假设:如果我设置N个样本并且如果我使用2×1状态向量,那么在每一步我必须生成N对随机值(一个2×N矩阵)。此外,如果我知道运动的统计数据(平均值和标准偏差),那么我可以使用平均值和标准偏差来生成所有 N 值。最后,为了模拟运动的不确定性,我可以生成一个噪声矩阵(一个2×N矩阵)并将其添加到运动矩阵中。

基于这些前提,我实现了在 matlab 中运行的算法,并使用以下代码来生成运动假设。

ds_mean = [dx_mean dy_mean];
ds_stddev = [dx_stddev dy_stddev];
d = 5;

V = zeros(2,N);
V(1,:) = normrnd(ds_mean(1),ds_stddev(1),1,N);   % hypotheses of movement on x axis
V(2,:) = normrnd(ds_mean(2),ds_stddev(2),1,N);   % hypotheses of movement on y axis

E = d*randn(2,N);   % weighted noise

M = V + E;   % hypotheses of movement

当我不得不使用 C++ 和 OpenCV 实现相同的算法时出现了一个问题:基本上,虽然上面的 matlab 代码产生了很好的预测(它工作得很好),但用 C++ 编写的相同代码(见下面的代码)产生了很差的预测(即远离物体)。为什么?

RNG m_rng;

x_mean = // ...
y_mean = // ...
x_stddev = // ...
y_stddev = // ...

Mat velocity(STATE_DIM, NUM_PARTICLES, DataType<double>::type);
m_rng.fill(velocity.row(0), RNG::NORMAL, x_mean, x_stddev);
m_rng.fill(velocity.row(1), RNG::NORMAL, y_mean, y_stddev);

Mat noise(STATE_DIM, NUM_PARTICLES, DataType<double>::type);
m_rng.fill(noise,RNG::NORMAL,0,1);
noise *= d;   % weighted noise

movements = velocity + noise;

如何确保 C++ 算法和 matlab 中实现的算法一样有效?

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我想我只是在这里偶然回答了你的问题,或者至少提供了一个替代解决方案。

https://stackoverflow.com/a/13897938/1899861

我相信这会生成正确的随机数,并且在英特尔处理器(386、486、奔腾)上使用 Microsoft C 编译时已经过死测试。

仅供参考,4.0 * atan(1.0) 产生的 PI 值比上述环境中的常数要好得多。

于 2012-12-16T02:29:11.533 回答