基于改进OSPA距离指标的航迹关联快速聚类方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进OSPA距离指标的快速聚类方法，以在一种在海事监管部门VTS系统中三种传感器监测多条船舶的场景下，解决船舶航迹关联问题。传统的OSPA距离指标使用匈牙利算法寻找最优匹配，在本发明专利技术中，利用时间单向性降低OSPA距离指标寻找最优匹配的时间复杂度，达到航迹长度的线性级别。在一个实施例中，该快速聚类算法，将所有需要关联的航迹加入队列中，然后取队列头部航迹与剩余航迹计算OSPA距离指标，如果其数值大于截止距离c，则判断该两条航迹不是同一条船舶的航迹，反之，则为同一条船舶的监测航迹。该算法与其他聚类算法相比较，除准确度高外，无需提前计算两两航迹之间的OSPA距离，降低了计算复杂度。降低了计算复杂度。降低了计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】
基于改进OSPA距离指标的航迹关联快速聚类方法


[0001]本专利技术属于船舶交通监管
，具体涉及一种基于改进OSPA距离指标的航迹关联聚类方法，解决多源传感器航迹进行融合之前的航迹关联问题，即寻找出来自同一条船舶的不同传感器监测的航迹数据。

技术介绍

[0002]为增强水上运输船舶航行安全、提高航运效率，海事监管部门的VTS系统通常会使用AIS/VDES、雷达、CCTV高清/超高清摄像等设备，收集航行区域的船舶交通信息。充分挖掘这些设备收集到的信息，能够对在航船舶实施有效的监督和管理。AIS设备提供的位置信息较为精准，但是更新频率较慢，一般8
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12s更新一次甚至更长。雷达设备2
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4s更新一次信息，而CCTV设备可以对一片水域进行连续的实时的监管。所以，一个实用的做法就是结合三种数据源的优缺点将其融合为一条信息量丰富的航迹。这个任务可以被建模为多源传感器数据融合。
[0003]由于三种设备是从不同的角度对船舶进行监管，并且单独的发送至海事监管部门，所以在对多个数据融合之前需要对来自同一条船舶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进OSPA距离指标的航迹关联快速聚类方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：将所有的S个传感器获取T个目标的航迹加入一个队列Q中，步骤2：取出队列Q的头部航迹再取出队列Q中任意航迹利用航迹中的时间单向性降低原OSPA距离计算方式的高时间复杂度，由原计算方式的立方级别复杂度降至线性级别；并设置合理的截止距离c和阶数p；步骤3：判断OSPA距离是否超过截止距离c，如果大于等于截止距离c，则视为不关联，重新加入队列Q中，如果小于截止距离c，那么视为与关联，不放回队列Q中；步骤4：重复步骤2
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3至队列Q为空。2.根据权利要求1所述的一种基于改进OSPA距离指标的航迹关联快速聚类方法，其特征在于，步骤2中OSPA指标距离的计算方法包括如下步骤：步骤2.1：取与航迹中长度较短的航迹的第i个航迹状态向量按时间递增顺序与第二条航迹中的航迹状态向量计算二者的时间分量数值差的绝对值，如果与航迹中的第j个航迹状态向量时间分量的数值差的绝对值最小，即：并且则视为与第二条航迹的第j个航迹状态向量匹配；其中，表示航迹中的第i个航迹状态向量的时间分量，表示中的第j个航迹状态向量的时间分量；步骤2.2：然后继续取航迹中的未匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王捷，罗鑫鹏，朱向宇，赖秋宇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：