基于深度網(wǎng)絡(luò)的魯棒目標跟蹤方法研究
發(fā)布時間:2021-06-09 20:35
目標跟蹤是計算機視覺領(lǐng)域中的重要研究方向,在視頻監(jiān)控、智能交通、視覺導航和軍事制導等方面有著深刻的研究意義和深遠的應(yīng)用前景。目標跟蹤的實質(zhì)是在連續(xù)的視頻圖像序列中預測特定目標狀態(tài),即持續(xù)估計目標對象位置和尺度信息。然而,在實際跟蹤的復雜環(huán)境下,實現(xiàn)準確性高且魯棒性強的目標跟蹤面臨眾多困難和挑戰(zhàn)。利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的目標跟蹤算法由于其高效的特征表達能力和分類判別能力備受關(guān)注,本文以基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的跟蹤算法為基礎(chǔ),分別從網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建和外觀特征建模的角度對目標跟蹤算法的魯棒性進行深入研究,旨在提高算法準確性和穩(wěn)定性,從而有效緩解復雜跟蹤場景下的目標漂移問題。本文針對網(wǎng)絡(luò)模型在長期跟蹤過程中被歧義樣本污染導致可靠性降低的問題,提出了一種基于可靠性度量網(wǎng)絡(luò)的目標跟蹤算法。該方法將可靠性度量網(wǎng)絡(luò)和任意卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過共享卷積層的方式進行連接,利用雙重網(wǎng)絡(luò)判定當前預測結(jié)果的可靠程度并且修正偏差跟蹤結(jié)果,從而有效避免預測誤差過度累積和整體網(wǎng)絡(luò)判別能力下降的問題。為使可靠性度量網(wǎng)絡(luò)能夠更加準確地估計預測結(jié)果與真實目標的相似程度,該方法采用特征選擇模型和相似度量融合策略分別優(yōu)化目標外觀特征和相似度量標...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 目標跟蹤研究內(nèi)容
1.2.2 目標跟蹤任務(wù)難點
1.2.3 目標跟蹤研究進展
1.3 本文內(nèi)容與章節(jié)安排
2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)
2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 人工神經(jīng)元模型
2.1.2 前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進程
2.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性
2.2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳播算法
2.3.1 前向傳播算法
2.3.2 誤差反向傳播算法
2.4 本章小結(jié)
3 基于可靠性度量網(wǎng)絡(luò)的目標跟蹤算法
3.1 問題描述
3.2 算法描述
3.3 可靠性度量網(wǎng)絡(luò)模型搭建
3.4 樣本數(shù)據(jù)優(yōu)化策略
3.4.1 特征選擇模型
3.4.2 樣本相似度量融合
3.5 網(wǎng)絡(luò)模型更新策略
3.6 實驗結(jié)果與分析
3.7 本章小結(jié)
4 基于注意力機制的孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)目標跟蹤算法
4.1 問題描述
4.2 孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)思想
4.2.1 孿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.2 候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)
4.2.3 邊界框回歸策略
4.3 注意力機制思想
4.4 基于注意力機制的孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)算法
4.4.1 算法描述
4.4.2 注意力機制網(wǎng)絡(luò)模型
4.4.3 基于注意力網(wǎng)絡(luò)的多尺度目標跟蹤
4.5 實驗結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軍用無人機技術(shù)智能化發(fā)展及應(yīng)用[J]. 尹欣繁,章貴川,彭先敏,李雷,田斌. 國防科技. 2018(05)
[2]基于體感的在線互動教育游戲設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 班蕊,丁丹丹,張明敏,沈華清. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(11)
[3]Kernel density estimation and marginalized-particle based probability hypothesis density filter for multi-target tracking[J]. 張路平,王魯平,李飚,趙明. Journal of Central South University. 2015(03)
[4]引入視覺注意機制的目標跟蹤方法綜述[J]. 黎萬義,王鵬,喬紅. 自動化學報. 2014(04)
[5]多特征自適應(yīng)融合的軍事偽裝目標跟蹤[J]. 李科,徐克虎,張波. 計算機工程與應(yīng)用. 2012(34)
博士論文
[1]復雜動態(tài)場景下在線視覺目標跟蹤算法研究[D]. 齊苑辰.東北大學 2015
[2]目標跟蹤系統(tǒng)中的魯棒性研究[D]. 姚志均.華中科技大學 2012
本文編號:3221272
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 目標跟蹤研究內(nèi)容
1.2.2 目標跟蹤任務(wù)難點
1.2.3 目標跟蹤研究進展
1.3 本文內(nèi)容與章節(jié)安排
2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)
2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 人工神經(jīng)元模型
2.1.2 前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進程
2.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性
2.2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳播算法
2.3.1 前向傳播算法
2.3.2 誤差反向傳播算法
2.4 本章小結(jié)
3 基于可靠性度量網(wǎng)絡(luò)的目標跟蹤算法
3.1 問題描述
3.2 算法描述
3.3 可靠性度量網(wǎng)絡(luò)模型搭建
3.4 樣本數(shù)據(jù)優(yōu)化策略
3.4.1 特征選擇模型
3.4.2 樣本相似度量融合
3.5 網(wǎng)絡(luò)模型更新策略
3.6 實驗結(jié)果與分析
3.7 本章小結(jié)
4 基于注意力機制的孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)目標跟蹤算法
4.1 問題描述
4.2 孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)思想
4.2.1 孿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.2 候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)
4.2.3 邊界框回歸策略
4.3 注意力機制思想
4.4 基于注意力機制的孿生候選區(qū)域生成網(wǎng)絡(luò)算法
4.4.1 算法描述
4.4.2 注意力機制網(wǎng)絡(luò)模型
4.4.3 基于注意力網(wǎng)絡(luò)的多尺度目標跟蹤
4.5 實驗結(jié)果與分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軍用無人機技術(shù)智能化發(fā)展及應(yīng)用[J]. 尹欣繁,章貴川,彭先敏,李雷,田斌. 國防科技. 2018(05)
[2]基于體感的在線互動教育游戲設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 班蕊,丁丹丹,張明敏,沈華清. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(11)
[3]Kernel density estimation and marginalized-particle based probability hypothesis density filter for multi-target tracking[J]. 張路平,王魯平,李飚,趙明. Journal of Central South University. 2015(03)
[4]引入視覺注意機制的目標跟蹤方法綜述[J]. 黎萬義,王鵬,喬紅. 自動化學報. 2014(04)
[5]多特征自適應(yīng)融合的軍事偽裝目標跟蹤[J]. 李科,徐克虎,張波. 計算機工程與應(yīng)用. 2012(34)
博士論文
[1]復雜動態(tài)場景下在線視覺目標跟蹤算法研究[D]. 齊苑辰.東北大學 2015
[2]目標跟蹤系統(tǒng)中的魯棒性研究[D]. 姚志均.華中科技大學 2012
本文編號:3221272
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