基于SDA-DLA34-R的多目标检测跟踪算法的研究与实现

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多目标跟踪方法一直是计算机视觉领域的研究热点,被广泛应用于智能监控和智慧交通等领域。然而在多目标跟踪中,当目标发生移动,导致目标形态变化或目标发生遮挡,造成目标特征提取困难以及特征提取不充分等问题。从而影响目标检测任务的精度,进而影响多目标跟踪的性能。因此本文分别针对多目标跟踪中的检测和跟踪任务进行研究,提出了一种基于SDA-DLA34-R的多目标检测跟踪算法(An improved DLA34 algorithm for multi-object detection and tracking based on soft pool,deformable convolution,attention and Re-ID,SDA-DLA34-R)。具体研究内容如下:针对目标检测任务,本文提出一种基于SDA-DLA34的目标检测算法(An improved DLA34 algorithm for object detection based on soft pool,deformable convolution and attention,SDA-DLA34)。具体地,该算法在DLA34网络中应用软池化(Soft pool)代替下采样传统池化方式,减少目标的特征信息损失。应用可变形卷积(Deformable convolution)代替上采样传统2D卷积,增强网络对遮挡形变目标的学习能力,获取更大的感受野。再结合注意力机制(Attention),提高网络对关键特征提取的能力,减少无关信息的关注度。从而以改进网络结构的角度,提高目标检测算法的性能。最后在MS COCO数据集上验证该算法的有效性,实验结果表明,基于SDA-DLA34的目标检测算法精度得到了提升,达到了较好的检测性能。针对多目标跟踪任务,本文提出一种基于SDA-DLA34-R的多目标跟踪算法。具体地,在SDA-DLA34网络的基础上,将Re-ID特征提取分支融入SDA-DLA34网络中,实现用一个网络输出检测特征和Re-ID外观特征。两个模块共享网络参数,提高了网络的复用性,减少了重复计算量,并增强了模块之间的耦合度,增加了算法的准确性。然后通过卡尔曼滤波获得运动特征,将运动特征与外观特征结合,通过匈牙利匹配算法的思想进行数据关联,数据关联采用级联匹配和IOU匹配的方法,最终获得多目标跟踪结果。最后在多个典型的多目标跟踪数据集上验证该算法的有效性,实验结果表明,基于SDA-DLA34-R的多目标跟踪算法具有较好的跟踪性能,达到了跟踪精度和推理速度之间的平衡。
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