Parallel Tracking and Verifying: A Framework for Real-Time and High Accuracy(PTAV)论文笔记
Parallel Tracking and Verifying: A Framework for Real-Time and High Accuracy(ICCV2017)
思路很好
https://www.cnblogs.com/wangxiaocvpr/p/7525354.html
【Motivation】
当前的跟踪算法为了提高精度,往往会选择使用深度神经网络提升判别能力,但是精度的提升导致了计算量加大和速度的降低,本文在精度和速度上达到一种平衡。
【亮点】
在 tracking performance 和 efficiency 之间达到一种平衡。将 tracking 过程分解为两个并行但是相互协作的线程(Thread):一个用于快速的跟踪(fast tracking);另一个用于准确的验证(accurate verification),因此既实现了高精度又实现了高速度。
【Tricks】(实验证明了这些选择可以有效的提升精度和速度)
• 跟踪部分选择fDSST算法
• 验证部分使用Siamese network进行模板匹配,使用的是VGG特征提取网络,但是后面加了一个region pooling layer,用来同时处理多个尺寸的图像(如果在一个尺寸上搜索不到目标,则要放大搜索区域继续搜索验证),验证间隔为10帧
• 开启两个线程分别用来跟踪和验证(而不是一个线程,验证的同时跟踪还可以继续进行)
【PTAV框架】
PTAV 算法架构包括三部分:Base Tracker T,Base Verifier V,以及它们之间的协调环节。
对于 T,论文选择的是 fDSST算法,每帧都在进行跟踪。验证环节 V 则选择采用 Siamese network 验证目标之间的相似性。对于协调环节,T每隔10帧发送结果给 V,保证足够的时间验证。T和V是利用了不同的线程(Thread)异步工作的。
【算法具体流程】
论文中已经写的很清楚了,这里讲述一下大致流程:
(1)利用第一帧初始化T和V
(2)使用fDSST跟踪器进行跟踪(每一帧都进行,还要定期向V传送结果供V验证)
(3)验证器V使用的是Siamese network,V每隔十帧验证一次跟踪结果,如果验证得分低于阈值tao_1,证明跟踪失败,V使用Siamese网络重新检测目标,这次与验证不同,重新检测实在多个image patchs上进行的,选择最好的那个,判断其阈值是否大于阈值tao_2,如果低于阈值的话,不改变tracker的结果,而是减小验证间隔,增大验证范围(尺寸),局部搜索目标,一直到阈值大于tao_2为止,然后将这个验证结果传递给tracker。
从本地区域搜索正确答案并将其发送到T,T在收到反馈后,T停止当前跟踪,并用V提供的校正追溯到恢复跟踪。
【总体流程图】
【跟踪器工作流程图】
【验证器工作流程】
【实验结果】
本文在四个数据集上做了实验,并与start-of-art跟踪器做了对比,这里只列举了在OTB2013和OTB2015上的结果,综合来讲,PTAV是最好的(PS:KCF是真的快)
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下面部分参考链接 http://www.sohu.com/a/225947255_500659
上述论文是发表在ICCV2017上的版本,随后作者又对其进行了一些改进,并发表在了2018 年 1 月 在 arXiv 上。以下是改进:
1. 使用更具有鲁棒性的跟踪器(Staple)提升性能。 (ICCV2017中用的是fDSST)
2. 动态目标模板池用于自适应验证,放置目标外观的变化。
3. PTAV 的 V 和 T 进行了多方面验证,比如 T 使用 VGGNet 和 AlexNet ,V 使用 KCF、fDSST 和 Staple。
4. 使用更多实时性算法和基准,进行更彻底实验验证和分析。
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