Main concerns of fDSST tracker

     (mainly talking about the core part of fDSST)


5.2 : Fast Discriminative Scale Space Tracking

     这里我们提出了一个减少计算量的改进的DSST方法,主要是在两个方面对多通道DCF的学习和检测步骤进行改进;

     One is 在相应图上进行sub-grid interpolation子网格插值,

     the other one is 用PCA进行特征降维,也就是著名的K-L变换;

5.2.1: 第一种:响应图sub-grid interpolation :

      子网格插值前,我们都是用比较粗糙的特征表示样本sample(因为使用HOG特征cellsize的选用天然降低分辨率)。这样计算资源分别通过降低前面检测和训练部分需要计算的FFTs的大小来得到释放。我们采用三角插值的方法,这种方法,特别的适合响应得分y的DFT系数...简单地说,采用简单粗暴的方法,将响应图的分辨率上采样到原始图像分辨率,也就是响应图插值以提高检测精度,方法是三角插值,等价于频谱添0,然后,通过对填充的yt进行逆DFT运算,得到插值分数yˆt。

5.2.2:降维:

       DSST算法主要的计算量是在FFT这里,在我们的方法中,FFT的计算量与特征维数d成线性关系,因为训练前面的(3)和检测(4)步骤每个特征维度都需要一个快速傅里叶变换,为了减少FFT需要的计算量,我们采用一个降维策略。采用standardPCA的方法,特别地,由于这里用了线性核,所以不需要CN中所用的平滑子空间约束。       

       为了减少FFT需要的计算量,我们更新了一个目标模板ut = (1 − η)ut−1 + ηft,由于傅里叶变换的线性性质,学习到的滤波器的分子可表示为Al t = GF{u l t}.(懒得用公式编辑器了),为什么把ut拿出来单列呢,因为要用它去构造投影矩阵Pt。该矩阵Pt定义了一个将特征投影到的低维的子空间。Pt维度为d'*d,d'表示压缩后 的特征维度,我们的Pt通过最小化重构目标模板(ut)误差获取:

       ————(5)

         在这里,索引元组n的范围超过了模板ut中的所有元素。公式(5)在正交性约束 PtPt'=I 下最小化。一种思路是通过对自相关矩阵进行特征值分解,得到一个解:

                      ————(6)

          Pt的行被设置为Ct前d'个最大特征值对应的特征向量。(回忆一下PCA降维时的协方差矩阵形式^_^, 其实 Ut 在代码里就是training part里定义的 xl_pca)

          接下来还是分子分母的更新,分别用Pt对分子的目标模板Ut和分母的训练样本Ft进行降维,投影就是线性代数中的那些东西,PtUt(n)使用element-wise的方式,将Ut的列投影到Pt的行元素为基的空间里,结果就是降维后的特征。

          

          

         因为Ut与训练模板ft的线性关系,分子(7a)可以直接从降维后的模板U˜t中得到 。但是同样的获取方法并不能用在分母denominator上,因为它取决于训练样本的自相关形式。因为,Bt中的每一个项都使用了不同的投影矩阵Pt(就是说分子是乘的形式,分母是乘完相加的形式,不一样)。注意我们降维的目的是为了近似于原更新方案(3b)(就是DSST中的那个)中的分母BT。接下来把所有的(1~d降维前的维度)∑iFF都换成(1~d'降维后的维度)∑iF'F'(F'代表降维过的),具体到代码里就是,把feature_projection.m里得到的三维的特征直接.*运算,用一个sum( , 3)求和,就完成了(1~d'降维后的维度)∑iF'.*F'的步骤。

           

           最后就是correlation score了,套公式Y=AZ/B+lamda(符号就不打了),注意A、B、Pt等都是前一帧的,test sample的Z是Pt-1*Zt,不必多说。

5.2.3 尺度降维:

           因为尺度维数相当高,计算自相关矩阵时(就是∑iHH)运算量相当大,这里用QR分解逐步分解矩阵,用较小的运算复杂度获得投影矩阵QV,还有就是多尺度数量是17(DSST中的一半),响应图是1*17,这里也通过插值方法将尺度数量从17插值到33以获得更精确的尺度定位。其他步骤和位置滤波器差不多,不说了。

          


   怀柔图片镇楼

       

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/skywalker_123/article/details/80731555