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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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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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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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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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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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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可穿戴摄像机可以从用户的角度获取图像和视频。可以处理这些数据以了解人类的行为。尽管人类的行为分析已在第三人称视野中进行了彻底的研究,但仍在以自我为中心的环境中,尤其是在工业场景中进行了研究。为了鼓励在该领域的研究,我们介绍了Meccano,这是一个以自我为中心视频的多式模式数据集来研究类似工业的环境中的人类行为理解。多模式的特征是凝视信号,深度图和RGB视频同时使用自定义耳机获得。该数据集已在从第一人称视角的人类行为理解的背景下明确标记为基本任务,例如识别和预测人类对象的相互作用。使用MECCANO数据集,我们探索了五个不同的任务,包括1)动作识别,2)活动对象检测和识别,3)以自我为中心的人类对象互动检测,4)动作预期和5)下一步活动对象检测。我们提出了一个旨在研究人类行为的基准,该基准在被考虑的类似工业的情况下,表明所研究的任务和所考虑的方案对于最先进的算法具有挑战性。为了支持该领域的研究,我们在https://iplab.dmi.unict.it/meccano/上公开发布数据集。
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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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由于卷积神经网络(CNN)在过去的十年中检测成功,多对象跟踪(MOT)通过检测方法的使用来控制。随着数据集和基础标记网站的发布,研究方向已转向在跟踪时在包括重新识别对象的通用场景(包括重新识别(REID))上的最佳准确性。在这项研究中,我们通过提供专用的行人数据集并专注于对性能良好的多对象跟踪器的深入分析来缩小监视的范围)现实世界应用的技术。为此,我们介绍SOMPT22数据集;一套新的,用于多人跟踪的新套装,带有带注释的简短视频,该视频从位于杆子上的静态摄像头捕获,高度为6-8米,用于城市监视。与公共MOT数据集相比,这提供了室外监视的MOT的更为集中和具体的基准。我们分析了该新数据集上检测和REID网络的使用方式,分析了将MOT跟踪器分类为单发和两阶段。我们新数据集的实验结果表明,SOTA远非高效率,而单一跟踪器是统一快速执行和准确性的良好候选者,并具有竞争性的性能。该数据集将在以下网址提供:sompt22.github.io
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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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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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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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The 1$^{\text{st}}$ Workshop on Maritime Computer Vision (MaCVi) 2023 focused on maritime computer vision for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and Unmanned Surface Vehicle (USV), and organized several subchallenges in this domain: (i) UAV-based Maritime Object Detection, (ii) UAV-based Maritime Object Tracking, (iii) USV-based Maritime Obstacle Segmentation and (iv) USV-based Maritime Obstacle Detection. The subchallenges were based on the SeaDronesSee and MODS benchmarks. This report summarizes the main findings of the individual subchallenges and introduces a new benchmark, called SeaDronesSee Object Detection v2, which extends the previous benchmark by including more classes and footage. We provide statistical and qualitative analyses, and assess trends in the best-performing methodologies of over 130 submissions. The methods are summarized in the appendix. The datasets, evaluation code and the leaderboard are publicly available at https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/macvi.
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Multi-animal tracking (MAT), a multi-object tracking (MOT) problem, is crucial for animal motion and behavior analysis and has many crucial applications such as biology, ecology and animal conservation. Despite its importance, MAT is largely under-explored compared to other MOT problems such as multi-human tracking due to the scarcity of dedicated benchmarks. To address this problem, we introduce AnimalTrack, a dedicated benchmark for multi-animal tracking in the wild. Specifically, AnimalTrack consists of 58 sequences from a diverse selection of 10 common animal categories. On average, each sequence comprises of 33 target objects for tracking. In order to ensure high quality, every frame in AnimalTrack is manually labeled with careful inspection and refinement. To our best knowledge, AnimalTrack is the first benchmark dedicated to multi-animal tracking. In addition, to understand how existing MOT algorithms perform on AnimalTrack and provide baselines for future comparison, we extensively evaluate 14 state-of-the-art representative trackers. The evaluation results demonstrate that, not surprisingly, most of these trackers become degenerated due to the differences between pedestrians and animals in various aspects (e.g., pose, motion, and appearance), and more efforts are desired to improve multi-animal tracking. We hope that AnimalTrack together with evaluation and analysis will foster further progress on multi-animal tracking. The dataset and evaluation as well as our analysis will be made available at https://hengfan2010.github.io/projects/AnimalTrack/.
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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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Generic Object Tracking (GOT) is the problem of tracking target objects, specified by bounding boxes in the first frame of a video. While the task has received much attention in the last decades, researchers have almost exclusively focused on the single object setting. Multi-object GOT benefits from a wider applicability, rendering it more attractive in real-world applications. We attribute the lack of research interest into this problem to the absence of suitable benchmarks. In this work, we introduce a new large-scale GOT benchmark, LaGOT, containing multiple annotated target objects per sequence. Our benchmark allows researchers to tackle key remaining challenges in GOT, aiming to increase robustness and reduce computation through joint tracking of multiple objects simultaneously. Furthermore, we propose a Transformer-based GOT tracker TaMOS capable of joint processing of multiple objects through shared computation. TaMOs achieves a 4x faster run-time in case of 10 concurrent objects compared to tracking each object independently and outperforms existing single object trackers on our new benchmark. Finally, TaMOs achieves highly competitive results on single-object GOT datasets, setting a new state-of-the-art on TrackingNet with a success rate AUC of 84.4%. Our benchmark, code, and trained models will be made publicly available.
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由于其前所未有的优势,在规模,移动,部署和隐蔽观察能力方面,空中平台和成像传感器的快速出现是实现新的空中监测形式。本文从计算机视觉和模式识别的角度来看,全面概述了以人为本的空中监控任务。它旨在为读者提供使用无人机,无人机和其他空中平台的空中监测任务当前状态的深入系统审查和技术分析。感兴趣的主要对象是人类,其中要检测单个或多个受试者,识别,跟踪,重新识别并进行其行为。更具体地,对于这四项任务中的每一个,我们首先讨论与基于地面的设置相比在空中环境中执行这些任务的独特挑战。然后,我们审查和分析公共可用于每项任务的航空数据集,并深入了解航空文学中的方法,并调查他们目前如何应对鸟瞰挑战。我们在讨论缺失差距和开放研究问题的讨论中得出结论,告知未来的研究途径。
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多目标跟踪(MOT)的典型管道是使用探测器进行对象本地化,并在重新识别(RE-ID)之后进行对象关联。该管道通过对象检测和重新ID的最近进展部分而部分地激励,并且部分地通过现有的跟踪数据集中的偏差激励,其中大多数物体倾向于具有区分外观和RE-ID模型足以建立关联。为了响应这种偏见,我们希望重新强调多目标跟踪的方法也应该在对象外观不充分辨别时起作用。为此,我们提出了一个大型数据集,用于多人跟踪,人类具有相似的外观,多样化的运动和极端关节。由于数据集包含主要组跳舞视频,我们将其命名为“DanceTrack”。我们预计DanceTrack可以提供更好的平台,以开发更多的MOT算法,这些算法依赖于视觉识别并更依赖于运动分析。在我们的数据集上,我们在数据集上基准测试了几个最先进的追踪器,并在与现有基准测试中遵守DanceTrack的显着性能下降。 DataSet,项目代码和竞争服务器播放:\ url {https://github.com/danceTrack}。
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水果和蔬菜的检测,分割和跟踪是精确农业的三个基本任务,实现了机器人的收获和产量估计。但是,现代算法是饥饿的数据,并非总是有可能收集足够的数据来运用最佳性能的监督方法。由于数据收集是一项昂贵且繁琐的任务,因此在农业中使用计算机视觉的能力通常是小企业无法实现的。在此背景下的先前工作之后,我们提出了一种初始弱监督的解决方案,以减少在精确农业应用程序中获得最新检测和细分所需的数据,在这里,我们在这里改进该系统并探索跟踪果实的问题果园。我们介绍了拉齐奥南部(意大利)葡萄的葡萄园案例,因为葡萄由于遮挡,颜色和一般照明条件而难以分割。当有一些可以用作源数据的初始标记数据(例如,葡萄酒葡萄数据)时,我们会考虑这种情况,但与目标数据有很大不同(例如表格葡萄数据)。为了改善目标数据的检测和分割,我们建议使用弱边界框标签训练分割算法,而对于跟踪,我们从运动算法中利用3D结构来生成来自已标记样品的新标签。最后,将两个系统组合成完整的半监督方法。与SOTA监督解决方案的比较表明,我们的方法如何能够训练以很少的标记图像和非常简单的标签来实现高性能的新型号。
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