随着这些年计算机硬件水平的发展, 计算速度的提高, 源自序列蒙特卡罗方法的蒙特卡罗粒子滤波方法的应用研究又重新活跃起来。本文的这种蒙特卡罗粒子滤波算法是利用序列重要性采样的概念, 用一系列离散的带权重随机样本近似相 应的概率密度函数。由于粒子滤波方法没有像广义卡尔曼滤波方法那样对非线性系统做线性化的近似, 所以在非线性状态估计方面比广义卡尔曼滤波更有优势。在很多方面的应用已经逐渐有替代广义卡尔曼滤波的趋势。

本文提出了有模型指导的三维人体运动跟踪框架，将一个多关节的圆台形状三维人体模型与多个视频图像中的外轮廓、边界、灰度和肤色特征进行匹配，使人体运动跟踪变成一个状态估计问题。并且，使用基于概率模型的粒子滤波算法来完成非线性、非高斯动态系统的状态估计。

跳变马尔可夫模型状态估计的粒子滤波算法研究，本文在系统分析传统粒子滤波理论与应用问题的基础上，重点研究了基于跳变马尔可夫状态空间模型的粒子滤波算法。针对混合系统在二维离散状态情形下的混合状态估计问题，给出了基于Rao-Blackwellised粒子滤波的二维离散状态与连续状态的同步估计算法，一定程度上缓解了传统粒子滤波算法在高维状态空间估计中的失效问题，有效提高了状态估计的精度。应用数值仿真计算，对相关粒子滤波算法的性能进行了比较分析。结果表明，本文研究的算法能够有效完成二维离散状态与连续状态的

使用VB语言实现的卡尔曼滤波源程序， 其基本思想是：采用信号与噪声的状态空间模型，利用前一时刻地估计值和现时刻的观测值来更新对状态变量的估计，求出现时刻的估计值。它适合于实时处理和计算机运算。