11 天前

DroneMOT:考虑检测困难及无人机与目标同步运动的基于无人机的多目标跟踪

Peng Wang, Yongcai Wang, Deying Li
DroneMOT:考虑检测困难及无人机与目标同步运动的基于无人机的多目标跟踪
摘要

在静态平台(如监控摄像头)上的多目标跟踪(Multi-object Tracking, MOT)技术已取得显著进展,多种范式均展现出优异的性能。然而,当应用于无人机等动态平台时,传统MOT方法的性能显著下降。这一性能衰减主要源于无人机场景下特有的挑战:(1)目标在图像平面中通常尺寸较小、模糊且频繁被遮挡,导致检测与识别困难;(2)无人机自身处于运动状态,从不同视角观察目标,造成目标预测位置与特征嵌入的不稳定性。本文提出了一种名为DroneMOT的新方法,首次引入了双域融合注意力(Dual-domain Integrated Attention, DIA)模块,该模块充分考虑无人机的快速运动特性,以增强对小尺寸、模糊及被遮挡目标的检测能力与特征表示。随后,提出一种创新的运动驱动关联(Motion-Driven Association, MDA)机制,综合考虑无人机与目标之间的协同运动。在MDA框架中,设计了一种自适应特征同步(Adaptive Feature Synchronization, AFS)技术,用于融合从不同视角观测到的目标特征,提升特征一致性。此外,采用双运动预测(Dual Motion-based Prediction, DMP)方法,对目标未来位置进行更精准的预测。最终,将优化后的特征嵌入与预测位置相结合,显著提升目标关联的准确性。在VisDrone2019-MOT与UAVDT两个公开数据集上的全面实验表明,DroneMOT在无人机场景下的多目标跟踪任务中,相较于现有最先进方法实现了显著的性能提升。

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