多目标跟踪文献阅读笔记
2D目标检测
难点:目标遮挡、目标尺度跨度大(驾驶场景中)、类内差异大(外观、姿态)
传统算法:目标特征设计、滑动窗口进行特征提取、分类器结合特征判断当前位置有无目标
1、特征提取:HOG、SIFT、Haar
2、分类器:SVM、Adaboost
可优化点:需要根据目标设计特征、分类器模型容量较低,导致错检、漏检、检测位置不准确现象。
深度学习算法:以基于卷积神经网络的目标检测算法为主
基于Anchor的目标检测
单阶段(SSD、YOLO、RetinaNet):直接基于特征图预测
两阶段(RCNN系列):基于RPN-区域特征提取网络初步预测目标位置和正负性,再对目标进行第二阶段位置回归和类别判别
同:二者均基于Anchor的对目标位置和尺度做预测和回归
异:单阶段:速度更快 两阶段:速度较慢,精度更高
无Anchor的目标检测:CornerNet、CenterNet、ExtremeNet
直接对目标框的角点回归,无需设计Anchor,训练与测试速度较单阶段网络有所提升
3D目标检测
基于点云的目标检测:YOLO3D、PointRCNN、VoxelNet
多目标跟踪
基于Tracking-by-Detection:逐帧目标检测、历史轨迹与当前目标相似度模型建立、数据关联一一对应轨迹与目标、更新历史轨迹
在线跟踪(Deepsort、MDP、COMT):只关联前后两帧中的目标,在线输出关联结果,运行速度较快
批处理跟踪(KSP、NT、TNT):划定时间窗口,对窗口内关联结果求最优解。考虑更多时序信息,得到更可靠的轨迹、处理时长增加
难点:检测噪声(错检、漏检)、目标遮挡(ID交换、关联轨迹断裂)、运动模糊(移速、相机抖动、图像采集模糊、外观特征不可靠、不利于目标关联)、光照变化、背景复杂
衡量目标间相似度模型:运动模型(目标位置和速度)、外观模型(外观特征提取,解决运动模型可能遇到的遮挡问题)、交互模型(对待跟踪的群体)、尺度模型
相似度模型融合方法:简单相乘相加、网络模型
关联方法(匹配轨迹与目标):匈牙利算法、动态规划算法、网络流算法
参考文献:
[1]徐传智. 驾驶场景下多目标跟踪与轨迹预测技术研究[D].上海交通大学,2020.DOI:10.27307/d.cnki.gsjtu.2020.001050.
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