بهبود كارايي رديابي به كمك افزايش تفكيك پذيري هدف با استفاده از مكانيزم attention در سيستم ردياب object-aware anchor-free
دانشکده فنی و مهندسی رسانه
کارشناسی ارشد- مهندسی برق (گرایش مخابرات سیستم)
راهیل مهدیان
محی الدین مرادی
محسن سریانی
----------
---------
1402-09-15
چکیده پایان نامه يكي از مباحث مطرح در بينايي كامپيوتر، موضوع رديابي هدف در تصاوير ويدئويي(VOT) ميباشد. فرآيند اصلي در VOT تخمين موقعيت هدف و دنبال كردن آن در طي فريمهاي ويدئو به كمك دريافت تصوير يك الگو از هدف ميباشد. رديابي هدف در ويدئو، گسترهي كاربرديِ زيادي در مواردي همچون سيستمهاي نظارتي خودكار، هوشمندسازي فناوريهاي صنعتي، سامانههاي حمل و نقل هوشمند و اتومبيلهاي خودران دارد. از جمله مهمترين چالشها در فرآيند رديابي تغييرات در برخي ويژگيهاي هدف از جمله سايز، مقياس و شكل ظاهري آن، انسداد هدف و يا افزايش پيچيدگي تفكيك پذيري هدف از پس زمينه بر اثر شلوغي تصوير ميباشد. در راه حل هاي جديد پيشنهاد شده براي حل مسأله رديابي ويدئويي اغلب از معماريهاي شبكه عصبي عميق مانند ResNet براي استخراج ويژگيهاي تصاوير ورودي و در ادامه از يك شبكه موقعيتيابي براي رديابي هدف به عنوان مسير اصلي استفاده ميشود. در سالهاي گذشته استفاده از شبكه پيشنهاددهندهي ناحيه(Region Proposal Network) و بخشبندي(Segmentation) از جمله رويكردهاي رايج در وظيفه رديابي هدف بوده است كه بار پردازشي بالا و پيچيدگي ساختار از مهمترين معايب آنها ميباشد. در روشهاي اخير، لايه پردازشي موازي با مسير پردازش در معماري اصلي تحت عنوان شاخهي مبتني بر زمان(Temporal) يا شاخهي برخط(Online) به موازات مسير اصلي شبكه با هدف توجه به تغييرات زماني تصوير هدف و بهروزرساني ويژگيهاي هدف بسيار مورد استفاده قرار گرفته است كه ميتواند تغيير حالات هدف مدنظر در درون تصوير ورودي را طي فريمهاي ويدئو مدل كند. در روش پيشنهادي با بهكارگيري ساختار مبدل(Transformer) براي افزايش تفكيك پذيري هدف در مسير اصلي شبكه رديابي، يك شاخه Temporal با ساختار جديد براي استفاده از ويژگيهاي شئآگاه(Object-Aware) هدف براي بهبود عملكرد رديابي و افزايش مقاومت سيستم در برابر تغييرات ظاهري استفاده شدهاست. نتايج حاصل از آموزش شبكه بر روي مجموعه داده GOT-۱۰k نشان ميدهد كه روش ارائهشده توانسته تا ۱/۶% در معيار متوسط همپوششي(Average Overlap) در مقايسه با روشهاي مشابه SOTA بهبود ايجاد كند.