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2021-08-08 18:39:01 字數 2438 閱讀 7086

這篇文章的作者在知乎上有比較詳細的中文介紹

利用迴圈移位樣本的特徵圖(circulant feature maps)與乙個向量的內積,作為是目標的可能性;

目標函式的約束條件:使得目標中心處的patch是目標的可能性大於(w,h)處是目標的可能性超過乙個距離。意為large margin!!

w和z其中乙個固定的話,優化過程就變得很簡單了,一步即可求出來,其中w是在頻域計算的。然後交替更新,優化。

(1)w固定,z的求解方式:

(2)z固定,w轉化到頻域進行求解,加速了運算(計算公式如下圖)

(3)非線性模型的求解:是需要求解引數alpha,由公式可計算出w(計算公式如下圖)

新的一幀到來時,通過公式(1)向量引數與特徵圖做內積得到的響應圖來**目標位置,

x是以上一幀目標位置為中心,與目標區域成比例的乙個iamge patch;

是目標可能性的函式f定義為兩個向量的內積:

由前面的內容可知,求解引數w的過程可以通過fft來加速。

所有的迴圈樣本的響應圖放在一起,就變成了:

尋找響應圖的最高峰,作為**的目標位置。(s是前面的x)

解釋:*s的迴圈移位樣本的特徵與w做內積運算==原始image patch s的聯合特徵圖與w做迴圈卷積(移位量為0時)–>*轉換到頻域,就是二者的element-wise product。

缺陷:然而這種檢測方法是單峰檢測,如果有相似物體或背景干擾存在的話,它們對應的響應值可能很接近目標甚至比目標更高,因而響應圖中的最高峰可能就不是我們最終要找的目標。我們要做的不應該是把最高峰當做目標,而是將所有的峰都考慮進去(即多峰檢測),從中尋找代表目標位置的那個峰。

在響應圖的基礎上,乘上乙個與響應圖大小相同的0/1矩陣b(b的元素在區域性最大值處的值設為1,其餘為0)。則p(s)中的非零值就表示響應圖中的多峰。——其實就是把響應圖中的多峰給過濾出來。

文中這樣描述:

多峰響應公式:

多峰檢測方法:當多峰和最高峰的比例超過預設的閾值時,就以這些峰所在的位置為中心,分別提取patch作為s,然後用公式15尋找每個峰所在區域的最大值點,再從中尋找最高峰,作為最終的**目標位置。下圖中間是檢測到的多峰,最右是多峰檢測後的最終目標位置。

大多數的***不考慮檢測結果是否精確,簡單粗暴地每幀都更新。實際上,當目標被遮擋或消失了,或者當前幀的檢測結果根本就不準確時,再用這些結果去更新模型,就會導致檢測失敗。

下圖展示了目標被遮擋後繼續每幀更新模型,造成後續某一幀跟蹤結果錯誤的現象。(第一列的綠色框對應每幀更新,空色是high-coinfidence更新;第二列是lmcf本文演算法的跟蹤結果;第三列是每一幀都更新的跟蹤結果,可以看到(f)圖跟蹤錯了)

本文:利用跟蹤結果的反饋資訊(跟蹤結果是否足夠可信),來決定是否有必要更新模型!非理想的響應圖:有很多的波動。如果繼續用不確定是否是目標的區域作為訓練樣本去更新模型,可能導致跟蹤結果出錯。

fmax = max f(s,y;w):響應圖中的最高相應分數

apce:表示響應圖的波動程度和檢測結果的可信度。對於更尖銳的峰和少的噪音,響應圖只有乙個尖銳的峰和平滑下降的區域,apce變得更大。當目標被遮擋或消失的時候,apce將會急劇下降。

當 當前幀的fmax和apce與它們各自的歷史均值的比值超過beta1和beta2時,就認為當前幀的跟蹤結果是高可信的,這個時候才選擇更新模型。

防止跟蹤結果不準確時還去更新模型,造成模型墮落的問題。

只和相關濾波器的跟蹤演算法進行了比較

1.使用傳統特徵,fps可以達到85幀每秒;使用cnn特徵,明顯降低,變化成8f/s。但使用高層特徵的精度更高。

2.對於遮擋、光線變化等各種情況的魯棒性都表現的最好:(平均成功率最高)

3.deeplmcf的精度僅次於c-cot

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