
判别相关滤波器(Discriminative Correlation Filters, DCF)在视觉跟踪中表现出高效性,但存在不希望出现的边界效应。为了缓解这一问题,提出了空间正则化DCF(Spatially Regularized DCF, SRDCF),通过在DCF系数上施加空间惩罚来改善跟踪性能,然而这不可避免地增加了复杂度。为了解决在线更新的问题,SRDCF在其模型中使用了多张训练图像,进一步增加了提高效率的难度。在本研究中,我们通过引入时间正则化到单样本SRDCF中,提出了一种时空正则化相关滤波器(Spatial-Temporal Regularized Correlation Filters, STRCF)。受在线被动攻击算法(Passive-Aggressive algorithm, PA)的启发,我们将时间正则化引入到单样本SRDCF中,从而形成了我们的STRCF。STRCF的公式不仅能够作为多训练样本SRDCF的一个合理近似,而且在外观变化较大时提供比SRDCF更稳健的外观模型。此外,它可以通过交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM)高效求解。通过结合时间和空间正则化,我们的STRCF能够在不显著降低效率的情况下处理边界效应,并在准确性和速度方面超越SRDCF。实验在三个基准数据集上进行:OTB-2015、Temple-Color 和 VOT-2016。与SRDCF相比,使用手工特征的STRCF提供了5倍的速度提升,并分别在OTB-2015和Temple-Color数据集上提高了5.4%和3.6%的AUC分数。此外,结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)特征的STRCF也优于现有的基于CNN的跟踪器,并在OTB-2015数据集上达到了68.3%的AUC分数。