周等人提出了一个无人监督,轻质和高性能的单一对象追踪器,称为UHP-SOT。最近。作为一个扩展,我们在这项工作中介绍了一个增强版本并将其命名为UHP-SOT ++。基于基于鉴别相关滤波器的(基于DCF的)跟踪器的基础,在UHP-SOT和UHP-SOT ++中引入了两种新成分:1)背景运动建模和2)对象盒轨迹建模。 UHP-SOT和UHP-SOT ++之间的主要区别是来自三种模型的提案的融合策略(即DCF,背景运动和对象盒轨迹模型)。 UHP-SOT ++采用了一种改进的融合策略,可针对大规模跟踪数据集更加强大的跟踪性能。我们的第二件贡献在于通过在四个SOT基准数据集 - OTB2015,TC128,UAV123和LASOT上进行测试,对最先进的监督和无监督方法进行了广泛的评估。实验表明,UHP-SOT ++优于所有先前的无监督方法和几种深度学习(DL)方法,以跟踪准确性。由于UHP-SOT ++具有极小的模型大小,高跟踪性能和低计算复杂性(即使在I5 CPU上以20 fps运行,即使没有代码优化),则是资源实时对象跟踪中的理想解决方案 - 有限平台。基于实验结果,我们比较监督和无监督者的优缺点,并提供了一种新的视角,了解监督和无监督方法之间的性能差距,这是这项工作的第三次贡献。
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近年来,依靠深度学习技术的受监督和无监督的深层跟踪器很受欢迎。但是,他们要求高计算复杂性和高内存成本。在这项工作中提出了一个绿色的无监督的单对象跟踪器,称为Gusot,旨在针对资源受限环境下的长视频对象跟踪。Gusot建立在基线跟踪器UHP-SOT ++上,它适用于短期跟踪,其中包含两个附加的新模块:1)丢失的对象恢复,以及2)基于颜色的形状建议。它们有助于解决跟踪损失问题,并分别提供更灵活的对象建议。因此,从长远来看,它们使Gusot能够实现更高的跟踪精度。我们在具有长视频序列的大规模数据集Lasot上进行实验,并表明Gusot提供了轻巧的高性能跟踪解决方案,可在移动和边缘计算平台中找到应用程序。
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准确且强大的视觉对象跟踪是最具挑战性和最基本的计算机视觉问题之一。它需要在图像序列中估计目标的轨迹,仅给出其初始位置和分段,或者在边界框的形式中粗略近似。判别相关滤波器(DCF)和深度暹罗网络(SNS)被出现为主导跟踪范式,这导致了重大进展。在过去十年的视觉对象跟踪快速演变之后,该调查介绍了90多个DCFS和暹罗跟踪器的系统和彻底审查,基于九个跟踪基准。首先,我们介绍了DCF和暹罗跟踪核心配方的背景理论。然后,我们在这些跟踪范式中区分和全面地审查共享以及具体的开放研究挑战。此外,我们彻底分析了DCF和暹罗跟踪器对九个基准的性能,涵盖了视觉跟踪的不同实验方面:数据集,评估度量,性能和速度比较。通过提出根据我们的分析提出尊重开放挑战的建议和建议来完成调查。
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基于无人机(UAV)基于无人机的视觉对象跟踪已实现了广泛的应用,并且由于其多功能性和有效性而引起了智能运输系统领域的越来越多的关注。作为深度学习革命性趋势的新兴力量,暹罗网络在基于无人机的对象跟踪中闪耀,其准确性,稳健性和速度有希望的平衡。由于开发了嵌入式处理器和深度神经网络的逐步优化,暹罗跟踪器获得了广泛的研究并实现了与无人机的初步组合。但是,由于无人机在板载计算资源和复杂的现实情况下,暹罗网络的空中跟踪仍然在许多方面都面临严重的障碍。为了进一步探索基于无人机的跟踪中暹罗网络的部署,这项工作对前沿暹罗跟踪器进行了全面的审查,以及使用典型的无人机板载处理器进行评估的详尽无人用分析。然后,进行板载测试以验证代表性暹罗跟踪器在现实世界无人机部署中的可行性和功效。此外,为了更好地促进跟踪社区的发展,这项工作分析了现有的暹罗跟踪器的局限性,并进行了以低弹片评估表示的其他实验。最后,深入讨论了基于无人机的智能运输系统的暹罗跟踪的前景。领先的暹罗跟踪器的统一框架,即代码库及其实验评估的结果,请访问https://github.com/vision4robotics/siamesetracking4uav。
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在本文中,我们介绍了Siammask,这是一个实时使用相同简单方法实时执行视觉对象跟踪和视频对象分割的框架。我们通过通过二进制细分任务来增强其损失,从而改善了流行的全面暹罗方法的离线培训程序。离线训练完成后,SiamMask只需要一个单个边界框来初始化,并且可以同时在高框架速率下进行视觉对象跟踪和分割。此外,我们表明可以通过简单地以级联的方式重新使用多任务模型来扩展框架以处理多个对象跟踪和细分。实验结果表明,我们的方法具有较高的处理效率,每秒约55帧。它可以在视觉对象跟踪基准测试中产生实时最新结果,同时以高速进行视频对象分割基准测试以高速显示竞争性能。
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对人类对象相互作用的理解在第一人称愿景(FPV)中至关重要。遵循相机佩戴者操纵的对象的视觉跟踪算法可以提供有效的信息,以有效地建模此类相互作用。在过去的几年中,计算机视觉社区已大大提高了各种目标对象和场景的跟踪算法的性能。尽管以前有几次尝试在FPV域中利用跟踪器,但仍缺少对最先进跟踪器的性能的有条理分析。这项研究差距提出了一个问题,即应使用当前的解决方案``现成''还是应进行更多特定领域的研究。本文旨在为此类问题提供答案。我们介绍了FPV中单个对象跟踪的首次系统研究。我们的研究广泛分析了42个算法的性能,包括通用对象跟踪器和基线FPV特定跟踪器。分析是通过关注FPV设置的不同方面,引入新的绩效指标以及与FPV特定任务有关的。这项研究是通过引入Trek-150(由150个密集注释的视频序列组成的新型基准数据集)来实现的。我们的结果表明,FPV中的对象跟踪对当前的视觉跟踪器构成了新的挑战。我们强调了导致这种行为的因素,并指出了可能的研究方向。尽管遇到了困难,但我们证明了跟踪器为需要短期对象跟踪的FPV下游任务带来好处。我们预计,随着新的和FPV特定的方法学会得到研究,通用对象跟踪将在FPV中受欢迎。
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基于模板的鉴别性跟踪器是目前主导的跟踪范例由于其稳健性,但不限于边界框跟踪和有限的转换模型,这降低了它们的本地化准确性。我们提出了一个判别的单次分割跟踪器 - D3S2,其缩小了视觉对象跟踪和视频对象分段之间的差距。单次网络应用两个具有互补的几何属性的目标模型,一个不变的变换,包括非刚性变形,另一个假设刚性对象同时实现强大的在线目标分段。通过解耦对象和特征比例估计,进一步提高了整体跟踪可靠性。没有每数据集FineTuning,并且仅用于分段作为主要输出,D3S2胜过最近的短期跟踪基准Vot2020上的所有已发布的跟踪器,并非常接近GOT-10K上的最先进的跟踪器, TrackingNet,OTB100和Lasot。 D3S2优于视频对象分段基准上的前导分割跟踪器SIAMMASK,并与顶部视频对象分段算法进行操作。
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尽管机器学习在视觉对象跟踪的任务上进行了广泛采用,但最近基于学习的方法在很大程度上忽略了一个事实,即视觉跟踪是其本质上的序列级任务。他们在很大程度上依赖框架级训练,这不可避免地会导致数据分布和任务目标的培训和测试之间的不一致。这项工作介绍了基于强化学习的视觉跟踪序列训练策略,并讨论了数据采样,学习目标和数据增强的序列级设计如何提高跟踪算法的准确性和稳健性。我们对包括LASOT,TrackingNet和GoT-10K在内的标准基准测试的实验表明,四个代表性跟踪模型,SiamRPN ++,Siamattn,Transt和TRDIMP,通过在不修改建筑架构的情况下将提出的方法纳入训练中,从而不断改进。
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RGBT跟踪在计算机视觉社区中获得了兴趣激增,但该研究领域缺乏大型和高度多样性的基准数据集,这对于深度RGBT跟踪器的培训以及RGBT跟踪方法的综合评价至关重要。为此,我们在这项工作中为RGBT跟踪(Lasher)提出了大规模的高多样性基准。 Lasher由1224个可见和热红外视频配对组成,总共超过730K框架对。每个帧对在空间上对齐并用边界框手动注释,使数据集良好并密度注释。 Lasher从广泛的物品类别,相机观点,场景复杂性和环境因素,季节,天气,日夜的环境因素高度多样化。我们对Lasher DataSet的12 RGBT跟踪算法进行了全面的绩效评估,并对RGBT跟踪澄清研究室进行了详细分析。此外,我们释放了解放的Lasher版本,以吸引对对齐的RGBT跟踪的研究兴趣,这是现​​实世界应用中更实用的任务。数据集和评估协议可用于:https://github.com/bugpleaseout/lasher。
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卫星摄像机可以为大型区域提供连续观察,这对于许多遥感应用很重要。然而,由于对象的外观信息不足和缺乏高质量数据集,在卫星视频中实现移动对象检测和跟踪仍然具有挑战性。在本文中,我们首先构建一个具有丰富注释的大型卫星视频数据集,用于移动对象检测和跟踪的任务。该数据集由Jilin-1卫星星座收集,并由47个高质量视频组成,对象检测有1,646,038兴趣的情况和用于对象跟踪的3,711个轨迹。然后,我们引入运动建模基线,以提高检测速率并基于累积多帧差异和鲁棒矩阵完成来减少误报。最后,我们建立了第一个用于在卫星视频中移动对象检测和跟踪的公共基准,并广泛地评估在我们数据集上几种代表方法的性能。还提供了综合实验分析和富有魅力的结论。数据集可在https://github.com/qingyonghu/viso提供。
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While recent years have witnessed astonishing improvements in visual tracking robustness, the advancements in tracking accuracy have been limited. As the focus has been directed towards the development of powerful classifiers, the problem of accurate target state estimation has been largely overlooked. In fact, most trackers resort to a simple multi-scale search in order to estimate the target bounding box. We argue that this approach is fundamentally limited since target estimation is a complex task, requiring highlevel knowledge about the object.We address this problem by proposing a novel tracking architecture, consisting of dedicated target estimation and classification components. High level knowledge is incorporated into the target estimation through extensive offline learning. Our target estimation component is trained to predict the overlap between the target object and an estimated bounding box. By carefully integrating target-specific information, our approach achieves previously unseen bounding box accuracy. We further introduce a classification component that is trained online to guarantee high discriminative power in the presence of distractors. Our final tracking framework sets a new state-of-the-art on five challenging benchmarks. On the new large-scale Track-ingNet dataset, our tracker ATOM achieves a relative gain of 15% over the previous best approach, while running at over 30 FPS. Code and models are available at https: //github.com/visionml/pytracking.
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最近,基于模板的跟踪器已成为领先的跟踪算法,在效率和准确性方面具有希望的性能。然而,查询特征与给定模板之间的相关操作仅利用准确的目标本地化,导致状态估计误差,特别是当目标遭受严重可变形变化时。为了解决这个问题,已经提出了基于分段的跟踪器,以便使用每像素匹配来有效地提高可变形物体的跟踪性能。然而,大多数现有跟踪器仅指初始帧中的目标特征,从而缺乏处理具有挑战性因素的辨别能力,例如,类似的分心,背景杂乱,外观变化等。在此目的,我们提出了一种动态的紧凑型存储器嵌入以增强基于分段的可变形视觉跟踪方法的辨别。具体而言,我们初始化与第一帧中的目标功能嵌入的内存嵌入。在跟踪过程中,与现有内存具有高相关的当前目标特征被更新为在线嵌入的内存。为了进一步提高可变形对象的分割精度,我们采用了点对集的匹配策略来测量像素 - 方向查询特征和整个模板之间的相关性,以捕获更详细的变形信息。关于六个具有挑战性的跟踪基准的广泛评估,包括VOT2016,VOT2018,VOT2019,GOT-10K,TrackingNet和莱斯特展示了我们对近期近似追踪者的方法的优势。此外,我们的方法优于基于出色的基于分段的跟踪器,即DVIS2017基准测试。
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随着越来越多的大规模数据集可用于培训,近年来,视觉跟踪取得了长足的进步。但是,该领域的当前研究主要集中在跟踪通用对象上。在本文中,我们介绍了tsfmo,这是\ textbf {t} racking \ textbf {s} mall和\ textbf {f} ast \ textbf {m} oving \ textbf {o textbf {o} bignts的基准。该基准旨在鼓励研究为这项具有挑战性的任务开发新颖和准确的方法。 TSFMO由250个序列组成,总共约有50k帧。这些序列中的每个帧都用边界框仔细和手动注释。据我们所知,TSFMO是第一个致力于跟踪小型和快速移动物体的基准,尤其是与运动相关的对象。为了了解现有方法的性能并为TSFMO的未来研究提供比较,我们广泛评估了基准上的20个最先进的跟踪器。评估结果表明,需要更多的精力来改善跟踪小型和快速移动的物体。此外,为了鼓励未来的研究,我们提出了一种新颖的跟踪器S-keptrack,它超过了所有20种评估的方法。通过释放TSFMO,我们希望促进未来的研究和应用小型和快速移动对象的应用。 \ url {https://github.com/codeofgithub/s-keeptrack}可用TSFMO和评估结果以及S-KeepTrack。
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Despite the numerous developments in object tracking, further development of current tracking algorithms is limited by small and mostly saturated datasets. As a matter of fact, data-hungry trackers based on deep-learning currently rely on object detection datasets due to the scarcity of dedicated large-scale tracking datasets. In this work, we present TrackingNet, the first large-scale dataset and benchmark for object tracking in the wild. We provide more than 30K videos with more than 14 million dense bounding box annotations. Our dataset covers a wide selection of object classes in broad and diverse context. By releasing such a large-scale dataset, we expect deep trackers to further improve and generalize. In addition, we introduce a new benchmark composed of 500 novel videos, modeled with a distribution similar to our training dataset. By sequestering the annotation of the test set and providing an online evaluation server, we provide a fair benchmark for future development of object trackers. Deep trackers fine-tuned on a fraction of our dataset improve their performance by up to 1.6% on OTB100 and up to 1.7% on TrackingNet Test. We provide an extensive benchmark on TrackingNet by evaluating more than 20 trackers. Our results suggest that object tracking in the wild is far from being solved.
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我们呈现恐惧,新颖,快速,高效,准确,强大的暹罗视觉跟踪器。我们介绍了对象模型适配的架构块,称为双模板表示,以及像素 - 明智的融合块,以实现模型的额外灵活性和效率。双模板模块仅包含单个学习参数的时间信息,而像素-Wise融合块与标准相关模块相比,像素-Wise融合块对具有较少参数的判别特征进行了更多的辨别特征。通过用新型模块插入复杂的骨干,恐惧-M和恐惧-L跟踪器在既准确性和效率的几个学术基准上超过大多数暹粒例子。使用轻质骨干,优化的版本恐惧-XS提供了超过10倍的跟踪跟踪,而不是当前暹罗跟踪器,同时保持最先进的结果。 GEAF-XS跟踪器比LightTrack [62]更小2.4倍,比LightTrack [62]更高。此外,我们通过在能量消耗和执行速度上引入基准来扩展模型效率的定义。源代码,预先训练的模型和评估协议将根据要求提供
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与可见的摄像机不同的是逐帧记录强度图像的可见摄像机,生物学启发的事件摄像头会产生一系列的异步和稀疏事件,并且延迟较低。在实践中,可见的摄像机可以更好地感知纹理细节和慢动作,而事件摄像机可以没有运动模糊并具有更大的动态范围,从而使它们能够在快速运动和低照明下良好地工作。因此,两个传感器可以相互合作以实现更可靠的对象跟踪。在这项工作中,我们提出了一个大规模可见事件基准(称为Visevent),因为缺乏针对此任务的现实和缩放数据集。我们的数据集由在低照明,高速和背景混乱场景下捕获的820个视频对组成,并将其分为训练和测试子集,每个培训和测试子集分别包含500和320个视频。基于Visevent,我们通过将当前的单模式跟踪器扩展到双模式版本,将事件流转换为事件图像,并构建30多种基线方法。更重要的是,我们通过提出跨模式变压器来进一步构建一种简单但有效的跟踪算法,以在可见光和事件数据之间实现更有效的功能融合。对拟议的Visevent数据集(FE108)和两个模拟数据集(即OTB-DVS和fot-DVS)进行了广泛的实验,验证了我们模型的有效性。数据集和源代码已在我们的项目页面上发布:\ url {https://sites.google.com/view/viseventtrack/}。
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Visual object tracking has been a fundamental topic in recent years and many deep learning based trackers have achieved state-of-the-art performance on multiple benchmarks. However, most of these trackers can hardly get top performance with real-time speed. In this paper, we propose the Siamese region proposal network (Siamese-RPN) which is end-to-end trained off-line with large-scale image pairs. Specifically, it consists of Siamese subnetwork for feature extraction and region proposal subnetwork including the classification branch and regression branch. In the inference phase, the proposed framework is formulated as a local one-shot detection task. We can pre-compute the template branch of the Siamese subnetwork and formulate the correlation layers as trivial convolution layers to perform online tracking. Benefit from the proposal refinement, traditional multi-scale test and online fine-tuning can be discarded. The Siamese-RPN runs at 160 FPS while achieving leading performance in VOT2015, VOT2016 and VOT2017 real-time challenges.
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无人驾驶飞机(UAV)跟踪对于诸如交货和农业等广泛应用具有重要意义。该领域的先前基准分析主要集中在小规模的跟踪问题上,同时忽略了数据模式的类型,目标类别和方案的多样性以及所涉及的评估协议的数量,从而极大地隐藏了深度无人机跟踪的巨大功能。在这项工作中,我们提出了迄今为止最大的公共无人机跟踪基准Webuav-3M,以促进深度无人机跟踪器的开发和评估。 Webuav-3M在4,500个视频中包含超过330万帧,并提供223个高度多样化的目标类别。每个视频都通过有效且可扩展的半自动目标注释(SATA)管道密集注释。重要的是,要利用语言和音频的互补优势,我们通过提供自然语言规格和音频描述来丰富Webuav-3M。我们认为,这种增加将大大促进未来的研究,以探索语言功能和音频提示,用于多模式无人机跟踪。此外,构建了scenario约束(UTUSC)评估协议和七个具有挑战性的场景子测验集,以使社区能够开发,适应和评估各种类型的高级跟踪器。我们提供了43个代表性跟踪器的广泛评估和详细分析,并设想了深度无人机跟踪及其他领域的未来研究方向。数据集,工具包和基线结果可在\ url {https://github.com/983632847/webuav-3m}中获得。
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基于暹罗的跟踪器在Visual Object跟踪任务上实现了有希望的性能。大多数现有的基于暹罗的跟踪器包含两个单独的跟踪分支,包括分类分支和边界框回归分支。此外,图像分割提供了obetain更准确的目标区域的替代方法。在本文中,我们提出了一种具有两个阶段的新型跟踪器:检测和分割。检测阶段能够通过暹罗网络定位目标。然后,通过在第一阶段中的粗状态估计,通过分割模块获得更准确的跟踪结果。我们对四个基准进行实验。我们的方法可以实现最先进的结果,在VOT2016,VOT2018上的51.3美元\%$ 52.6 $ \%$分别在VOT2018和VOT2019数据集上的39.0 $ \%$。
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估计目标范围在视觉对象跟踪中构成了基本挑战。通常,跟踪器以箱子为中心,并且完全依靠边界框来定义场景中的目标。实际上,对象通常具有复杂的形状,并且与图像轴不符。在这些情况下,边界框不能提供对目标的准确描述,并且通常包含大多数背景像素。我们提出了一个以细分为中心的跟踪管道,该管道不仅会产生高度准确的分割掩码,而且还可以使用分割掩码而不是边界框来使用内部。因此,我们的跟踪器能够更好地学习目标表示形式,该目标表示明确将场景中的目标与背景内容区分开来。为了实现具有挑战性的跟踪方案的必要鲁棒性,我们提出了一个单独的实例本地化组件,该组件用于在产生输出掩码时用于调节分割解码器。我们从分段掩码中推断出一个边界框,验证我们的跟踪器在挑战跟踪数据集方面,并在LASOT上实现新的最新状态,并以69.7%的速度获得了AUC得分。由于大多数跟踪数据集不包含掩码注释,因此我们无法使用它们来评估预测的分割掩码。相反,我们在两个流行的视频对象细分数据集上验证了分割质量。
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