cv2.KalmanFilter

时间: 2023-09-01 21:09:23 浏览: 47
cv2.KalmanFilter是OpenCV库中的一个类,用于实现卡尔曼滤波器。卡尔曼滤波器是一种用于估计系统状态的算法,它可以通过融合测量值和系统模型的预测来提供更准确的状态估计。在引用中的代码中,cv2.KalmanFilter被用于对生成的数据进行滤波和预测。 在代码中,首先使用data_generator函数生成了一些模拟数据,包括位置和速度信息。然后,通过创建一个KalmanFilter对象kalman,使用correct方法更新当前测量值,并使用predict方法预测下一帧的值。最后,通过可视化工具Matplotlib将结果可视化。 在代码中,还设置了过程噪声和测量噪声的协方差矩阵,用于调整卡尔曼滤波器的性能。过程噪声和测量噪声的值是根据经验设定的,可以根据具体应用场景进行调整。 总之,cv2.KalmanFilter是OpenCV库中用于实现卡尔曼滤波器的类,可以用于对数据进行滤波和预测。在引用的代码中,它被用于对生成的数据进行滤波和预测,并通过可视化工具将结果可视化。
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python cv2.kalmanfilter

Python中的cv2.KalmanFilter是OpenCV库中自带的卡尔曼滤波器实现方法之一。卡尔曼滤波器是一种用于估计系统状态的滤波器,通过结合系统的动态模型和观测数据来提高状态估计的准确性。在Python中,可以使用cv2.KalmanFilter类来创建一个卡尔曼滤波器对象,并使用其方法来进行状态估计和预测。 要使用cv2.KalmanFilter,首先需要创建一个KalmanFilter对象,可以使用其构造函数来指定状态维度、观测维度和控制维度。然后,可以使用set方法来设置卡尔曼滤波器的初始状态和转移矩阵。接下来,可以使用predict方法来进行状态预测,并使用correct方法来进行状态校正。 以下是一个使用cv2.KalmanFilter实现简单卡尔曼滤波的示例代码: ```python import cv2 import numpy as np # 创建KalmanFilter对象 kalman = cv2.KalmanFilter(4, 2, 0) # 设置初始状态和转移矩阵 kalman.transitionMatrix = np.array([[1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 1]], np.float32) kalman.measurementMatrix = np.array([[1, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0]], np.float32) # 初始化状态和协方差矩阵 kalman.statePre = np.array([[0], [0], [0], [0]], np.float32) kalman.errorCovPre = np.array([[1, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 1]], np.float32) # 观测数据 measurements = np.array([[1, 0], [0, 1], [1, 1]], np.float32) # 进行状态估计和预测 for measurement in measurements: prediction = kalman.predict() kalman.correct(measurement) print("Predicted state:", prediction<span class="em">1</span><span class="em">2</span> #### 引用[.reference_title] - *1* [卡尔曼滤波器的两种python实现方法:(1)opencv自带的cv2.KalmanFilter (2)pykalman算法库](https://blog.csdn.net/pangxing6491/article/details/123706420)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* [fusion-ekf-python:Python中扩展的卡尔曼滤波器实现,用于融合激光雷达和雷达传感器测量](https://download.csdn.net/download/weixin_42127835/15036466)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]

cv.KalmanFilter(2, 2)是什么意思

cv.KalmanFilter(2,2)是OpenCV中创建一个2维状态、2维观测的卡尔曼滤波器对象。卡尔曼滤波器是一种用于估计某个系统状态的算法,可以通过对系统进行观测得到一些带有噪声的数据,并且通过卡尔曼滤波器对这些数据进行分析和处理,得到更加准确的状态估计。

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#https://pysource.com/2021/10/29/kalman-filter-predict-the-trajectory-of-an-object/ import cv2 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt class KalmanFilter: #实例属性 kf = cv2.KalmanFilter(4, 2) #其值为4,因为状态转移矩阵transitionMatrix有4个维度 #需要观测的维度为2 kf.measurementMatrix = np.array([[1, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0]], np.float32) #创建测量矩阵 kf.transitionMatrix = np.array([[1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 0.7, 0], [0, 0, 0, 0.7]], np.float32) #创建状态转移矩阵 # 创建一个0-99的一维矩阵 z = [i for i in range(100)] z_watch = np.mat(z) # 创建一个方差为1的高斯噪声,精确到小数点后两位 noise = np.round(np.random.normal(0, 1, 100), 2) noise_mat = np.mat(noise) # 将z的观测值和噪声相加 z_mat = z_watch + noise_mat # 定义x的初始状态,即位置和速度 x_mat = np.mat([[0, ], [0, ]]) y_mat = np.mat([[0, ], [0, ]]) def predict(self, coordX, coordY): #实例方法,自己实现一个predict ''' This function estimates the position of the object''' measured = np.array([[np.float32(coordX)], [np.float32(coordY)]]) self.kf.correct(measured) #结合观测值更新状态值,correct为卡尔曼滤波器自带函数 predicted = self.kf.predict() #调用卡尔曼滤波器自带的预测函数 x, y = int(predicted[0]), int(predicted[1]) #得到预测后的坐标值 # 绘制结果 plt.plot(measured[0], 'k+', label='Measured_x') plt.plot(x, 'b-', label='Kalman Filter_x') #plt.plot(real_state, 'g-', label='Real state') plt.legend(loc='upper left') plt.title('Kalman Filter Results') plt.xlabel('Time (s)') plt.ylabel('Position (m)') plt.show() return x, y predict(self,x_mat,y_mat)优化这段python代码,随机生成x和y并实现对x和y的输入值的预测,并画出图像,实现可视化

C:\Users\adminstor\anaconda3\envs\python39\python.exe D:\daima\KalmanNet_TSP-main\main_lor_DT_NLobs.py Pipeline Start Current Time = 07.24.23_12:19:44 Using GPU 1/r2 [dB]: tensor(30.) 1/q2 [dB]: tensor(30.) Start Data Gen Data Load data_lor_v0_rq3030_T20.pt no chopping trainset size: torch.Size([1000, 3, 20]) cvset size: torch.Size([100, 3, 20]) testset size: torch.Size([200, 3, 20]) Evaluate EKF full Extended Kalman Filter - MSE LOSS: tensor(-26.4659) [dB] Extended Kalman Filter - STD: tensor(1.6740) [dB] Inference Time: 37.115127086639404 KalmanNet start Number of trainable parameters for KNet: 19938 Composition Loss: True Traceback (most recent call last): File "D:\daima\KalmanNet_TSP-main\main_lor_DT_NLobs.py", line 146, in <module> [MSE_cv_linear_epoch, MSE_cv_dB_epoch, MSE_train_linear_epoch, MSE_train_dB_epoch] = KalmanNet_Pipeline.NNTrain(sys_model, cv_input, cv_target, train_input, train_target, path_results) File "D:\daima\KalmanNet_TSP-main\Pipelines\Pipeline_EKF.py", line 150, in NNTrain MSE_trainbatch_linear_LOSS = self.alpha * self.loss_fn(x_out_training_batch, train_target_batch)+(1-self.alpha)*self.loss_fn(y_hat, y_training_batch) File "C:\Users\adminstor\anaconda3\envs\python39\lib\site-packages\torch\nn\modules\module.py", line 1102, in _call_impl return forward_call(*input, **kwargs) File "C:\Users\adminstor\anaconda3\envs\python39\lib\site-packages\torch\nn\modules\loss.py", line 520, in forward return F.mse_loss(input, target, reduction=self.reduction) File "C:\Users\adminstor\anaconda3\envs\python39\lib\site-packages\torch\nn\functional.py", line 3112, in mse_loss return torch._C._nn.mse_loss(expanded_input, expanded_target, _Reduction.get_enum(reduction)) RuntimeError: Expected all tensors to be on the same device, but found at least two devices, cuda:0 and cpu!

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