2 个月前

ECO:用于跟踪的高效卷积算子

Martin Danelljan; Goutam Bhat; Fahad Shahbaz Khan; Michael Felsberg
ECO:用于跟踪的高效卷积算子
摘要

近年来,基于判别相关滤波器(Discriminative Correlation Filter, DCF)的方法在目标跟踪领域取得了显著进展。然而,在追求不断提高的跟踪性能的过程中,其固有的速度和实时能力逐渐减弱。此外,随着模型复杂度的增加以及大量可训练参数的引入,严重的过拟合风险也随之而来。在这项工作中,我们针对计算复杂性和过拟合问题的关键原因进行了研究,旨在同时提高跟踪速度和性能。我们重新审视了核心的DCF公式,并引入了以下改进措施:(i)因子分解卷积算子,大幅减少了模型中的参数数量;(ii)一种紧凑的训练样本分布生成模型,该模型不仅显著降低了内存和时间复杂度,还提供了更好的样本多样性;(iii)一种保守的模型更新策略,提高了鲁棒性并降低了复杂度。我们在四个基准数据集上进行了全面实验:VOT2016、UAV123、OTB-2015 和 TempleColor。当使用昂贵的深度特征时,我们的跟踪器相比VOT2016挑战赛中排名最高的方法实现了20倍的速度提升,并且在期望平均重叠率(Expected Average Overlap)方面相对提升了13.0%。此外,我们的快速变体使用手工设计的特征,在单个CPU上以60赫兹运行,并在OTB-2015数据集上获得了65.0%的AUC值。