高置信度的尺度自适应核相关跟踪方法

李福进; 刘慧慧; 任红格; 史涛

doi:doi:10.3788/LOP202158.0815004

激光与光电子学进展, 2021, 58 (8): 0815004, 网络出版: 2021-04-16

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Scale Adaptive Kernel Correlation Tracking Method with High Confidence

李福进刘慧慧 ^*任红格史涛

作者单位

华北理工大学电气工程学院, 河北唐山 063210

图 & 表

图 1. 跟踪方法的流程图

Fig. 1. Flowchart of tracing method

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图 2. 不同方法在100个序列中的精度曲线

Fig. 2. Precision curves of different methods in 100 sequences

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图 3. 不同方法在100个序列中的成功率曲线

Fig. 3. Success rate curves of different methods in 100 sequences

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图 4. 6种跟踪器在不同序列中的定性比较结果。(a) shaking序列; (b) freeman1序列; (c) deer序列

Fig. 4. Qualitative comparison results of six trackers in different sequences. (a) shaking sequence; (b) freeman1 sequence; (c) deer sequence

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表 1跟踪置信度的阈值设置

Table1. Threshold setting for tracking confidence

Name	Translation confidence criterion	Scale confidence criterion	Value
Ours 1	$\{\begin{array}{l} A_{APCE, p, t} > θ \\ \max [S_{p, t}] > θ \end{array}$	$\{\begin{array}{l} A_{APCE, scale, t} > θ \\ \max [S_{scale, t}] > θ \end{array}$	θ=0.5
Ours 2	$\{\begin{array}{l} A_{APCE, p, t} > α_{1} \frac{1}{t - 1} \overset{t - 1}{\sum_{i = 1}} A_{APCE, p, t}^{(i)} \\ \max [S_{p, t}] > α_{2} \frac{1}{t - 1} \overset{t - 1}{\sum_{i = 1}} \max [S_{p, t}^{(i)}] \end{array}$	$\{\begin{array}{l} A_{APCE, scale, t} > α_{1} \frac{1}{t - 1} \overset{t - 1}{\sum_{i = 1}} A_{APCE, scale, t}^{(i)} \\ \max [S_{scale, t}] > α_{2} \frac{1}{t - 1} \overset{t - 1}{\sum_{i = 1}} \max [S_{scale, t}^{(i)}] \end{array}$	$\begin{array}{l} α_{1} = 0.45 \\ α_{2} = 0.70 \end{array}$

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表 2实验参数的设置

Table2. Setting of experimental parameters

Paramater	Value
CF (HOG)model learning rate	0.01
Background and foreground colour models learning rate	0.04
Scale learning rate	0.008
Interpolation factor	0.3

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表 3不同跟踪器的性能比较

Table3. Performance comparison of different trackers

Parameter	Ours 1	Ours 2	SAMF	KCC	KCF	DCF
Average precision	0.794	0.761	0.751	0.755	0.696	0.690
Average success rate	0.694	0.673	0.674	0.565	0.551	0.548
Average frame rate/(frame×s^-1)	15.340	16.350	5.476	16.680	72.382	105.650

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表 4不同跟踪挑战下的平均精度

Table4. Average precision facing different tracking challenges

Attribute	Ours 1	Ours 2	SAMF	KCC	KCF	DCF
SV(63)	0.745	0.715	0.701	0.701	0.635	0.628
FM(39)	0.714	0.680	0.654	0.711	0.621	0.603
BC(31)	0.832	0.814	0.689	0.808	0.713	0.686
MB(29)	0.700	0.691	0.655	0.713	0.601	0.576
IV(37)	0.809	0.790	0.708	0.808	0.724	0.698
OV(14)	0.682	0.610	0.628	0.652	0.501	0.487
IPR(51)	0.802	0.782	0.721	0.750	0.701	0.686
DEF(43)	0.756	0.693	0.680	0.751	0.619	0.623
LR(9)	0.606	0.518	0.685	0.494	0.560	0.564
OCC (48)	0.724	0.685	0.722	0.679	0.632	0.611
OPR (63)	0.754	0.715	0.739	0.716	0.677	0.665

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表 5不同跟踪挑战下的平均成功率

Table5. Average success rate facing different tracking challenges

Attribute	Ours 1	Ours 2	SAMF	KCC	KCF	DCF
SV(63)	0.606	0.589	0.584	0.495	0.415	0.416
FM(39)	0.640	0.630	0.595	0.599	0.526	0.521
BC(31)	0.783	0.769	0.639	0.625	0.609	0.597
MB(29)	0.640	0.653	0.641	0.651	0.550	0.542
IV(37)	0.707	0.707	0.640	0.599	0.550	0.534
OV(14)	0.603	0.566	0.551	0.516	0.457	0.450
IPR(51)	0.696	0.680	0.641	0.548	0.553	0.544
DEF(43)	0.651	0.608	0.606	0.606	0.503	0.505
LR(9)	0.418	0.382	0.515	0.244	0.295	0.301
OCC (48)	0.653	0.630	0.664	0.530	0.512	0.500
OPR (63)	0.654	0.625	0.660	0.530	0.527	0.519

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李福进, 刘慧慧, 任红格, 史涛. 高置信度的尺度自适应核相关跟踪方法[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(8): 0815004. Fujin Li, Huihui Liu, Hongge Ren, Tao Shi. Scale Adaptive Kernel Correlation Tracking Method with High Confidence[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2021, 58(8): 0815004.

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图 1. 跟踪方法的流程图

Fig. 1. Flowchart of tracing method

图 2. 不同方法在100个序列中的精度曲线

Fig. 2. Precision curves of different methods in 100 sequences

图 3. 不同方法在100个序列中的成功率曲线

Fig. 3. Success rate curves of different methods in 100 sequences

图 4. 6种跟踪器在不同序列中的定性比较结果。(a) shaking序列; (b) freeman1序列; (c) deer序列

Fig. 4. Qualitative comparison results of six trackers in different sequences. (a) shaking sequence; (b) freeman1 sequence; (c) deer sequence

表 1跟踪置信度的阈值设置

Table1. Threshold setting for tracking confidence

表 2实验参数的设置

Table2. Setting of experimental parameters

表 3不同跟踪器的性能比较

Table3. Performance comparison of different trackers

表 4不同跟踪挑战下的平均精度

Table4. Average precision facing different tracking challenges

表 5不同跟踪挑战下的平均成功率

Table5. Average success rate facing different tracking challenges

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Table1. Threshold setting for tracking confidence

表 2实验参数的设置

Table2. Setting of experimental parameters

表 3不同跟踪器的性能比较

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