机器人学习--卡尔曼滤波及各种滤波解析
什么是濾波?舉個(gè)最直觀的簡(jiǎn)單例子:臭水溝里舀一大勺水,需要過濾成干凈水怎么辦?,,,用濾網(wǎng)(網(wǎng)孔可根據(jù)需要選擇大小孔)過濾。
在電路方面波形的高低通濾波原理類似; 圖像上的噪聲點(diǎn)各種中值濾波等類似的濾波方案; Filter。
在狀態(tài)測(cè)量領(lǐng)域是根據(jù) 預(yù)測(cè)+更新 的方式估計(jì)狀態(tài)用途的。 Estimation。
多種傳感器數(shù)據(jù)融合。data association。correlation。
一、《概率機(jī)器人》書上的貝葉斯公式及濾波公式及推導(dǎo)
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二、卡爾曼濾波:究竟濾了誰?參考知乎網(wǎng)友鏈接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/85865058? ? ? (激光slam,濾波方案為背景)
卡爾曼濾波和貝葉斯濾波的對(duì)比如下圖
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下面就用圖來解釋一下卡爾曼濾波,能有個(gè)更直觀的感受。
首先通過上一時(shí)刻的狀態(tài)預(yù)測(cè)得到當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)分布(圖a),然后通過傳感器得到測(cè)量數(shù)據(jù)(圖b加粗)。
結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)整更新,得到當(dāng)前時(shí)刻最終的狀態(tài)分布(圖c加粗)。然后通過控制數(shù)據(jù),接著預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的狀態(tài)分布(圖d加粗)。
獲取下一時(shí)刻的測(cè)量數(shù)據(jù)之后(圖e加粗),綜合得到下一時(shí)刻估計(jì)的狀態(tài)分布(圖f加粗)。
到這,你知道卡爾曼濾波究竟濾了誰嗎?在我看來,卡爾曼濾波可以看作是,通過測(cè)量數(shù)據(jù)將僅由控制數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)而帶來不斷提高的噪聲(不確定性)濾除掉。同時(shí),它更像是一種數(shù)據(jù)(傳感器)融合的方法。
還記得文章前面讓你蒙著眼在屋子里走嗎?學(xué)了卡爾曼濾波之后應(yīng)該知道怎么做能讓你更準(zhǔn)確地知道當(dāng)前位置了吧?很簡(jiǎn)單,那就是睜開眼走路!
眼睛看到室內(nèi)環(huán)境就相當(dāng)于測(cè)量數(shù)據(jù),綜合眼睛看到的對(duì)象就會(huì)讓你對(duì)自己所在的位置判斷更準(zhǔn)確啦。當(dāng)然,如果你的鼻子夠靈,可以通過氣味判斷,或者有順風(fēng)耳可以聽到浴室滴水從而避免掉坑也是可以的!
三、知乎提問及答主回答;https://zhuanlan.zhihu.com/p/85865058
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的机器人学习--卡尔曼滤波及各种滤波解析的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
 
                            
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