基于MATLAB的粒子滤波多目标运动跟踪系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了基于粒子滤波算法的运动目标实时跟踪系统，支持自动识别视频中的多目标，通过状态预测与更新完成精准跟踪，并提供可视化界面实时展示跟踪结果。

详 情 说 明

基于粒子滤波的多目标运动跟踪系统

项目介绍

本项目是一个完整的视频目标跟踪解决方案，核心算法采用粒子滤波实现对运动目标的实时跟踪。系统能够自动识别视频中的运动目标，通过粒子滤波算法预测目标在后续帧中的位置，并在每一帧中动态更新目标状态。系统配备了完整的可视化界面，可实时展示跟踪过程中的关键信息，包括目标跟踪框、运动轨迹、粒子分布状态和置信度分析。项目提供开箱即用的MATLAB脚本，用户只需输入视频文件即可快速获得专业的跟踪结果。

功能特性

• 多目标跟踪能力：可同时跟踪视频中的多个运动目标
• 灵活的初始化方式：支持手动选择初始目标位置或自动检测运动目标
• 实时可视化反馈：动态显示跟踪框、运动轨迹、粒子分布和置信度曲线
• 参数可配置：允许用户调整粒子数量、系统噪声和观测噪声等关键参数
• 完整的输出结果：生成带跟踪标注的视频文件、跟踪数据文件和性能分析报告
• 性能分析功能：自动计算跟踪精度、处理速度等统计指标

使用方法

1. 准备输入视频：确保视频文件为avi、mp4、mov等常见格式
2. 运行主程序：执行主脚本，系统将引导您完成以下步骤：

- 选择输入视频文件 - 设置跟踪参数（粒子数量、噪声参数等） - 选择初始目标位置（手动框选或自动检测）

1. 查看跟踪结果：系统将自动处理视频并显示实时跟踪效果
2. 获取输出文件：处理完成后，系统将生成：

- 标注后的视频文件（跟踪框和轨迹叠加） - 跟踪数据文件（位置坐标、速度信息） - 性能分析报告（精度、速度统计）

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+ 或 Linux
• MATLAB版本：R2018b 或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox，Computer Vision Toolbox
• 内存建议：至少8GB RAM（处理高清视频建议16GB以上）
• 存储空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件作为整个系统的核心调度单元，承担了系统初始化、参数配置、算法执行和结果输出的全过程管理。具体实现了视频文件读取与解析、目标检测与初始化、粒子滤波跟踪算法执行、实时可视化界面更新、跟踪数据记录与分析以及最终结果文件生成等核心功能。该文件通过模块化设计整合了所有关键组件，确保用户可以通过简洁的交互流程完成复杂的多目标跟踪任务。