最近的學習心得

如何關聯前後兩次檢測的物體是同一個物體,當檢測器本身就不太靠譜的時候。

前段時間斗膽做了做本科的時候想做,但是一直沒做的基於差分的軌跡判別。期間遇到的問題是,如何判斷前後兩次檢測的若干個物體間的對應關係,即t-1幀圖像的物體i和t幀的哪個物體對應。這個問題再本質一些,就是在說,用什麼樣的標準判斷集合A和集合B中元素的對應關係。候選的判斷標準有兩種:

1、距離類

2、相似度類

基於距離的判別。基本假設是穩定檢測的物體不會憑空消失。基於這種假設,計算集合A和B之間的任意元素間的距離,對於集合A中的每個元素ai,求出其在集合B中的距離最近的元素bj。存在的問題是,可能存在多個多對一的匹配結果,即集合B中的元素bk可能同時與A中的多個元素匹配。

基於相似度的判別。基本假設是物體的某些特徵比較穩定,不會發生劇烈變化。計算集合A和B之間任意元素間的基於某特徵的相似度,對於集合A中的每個元素ai,求出其在集合B中的相似度最高的元素bj。

先進行距離判別,再進行相似度判別,可以保證一定的精度。即使進行了雙重保證,實驗中還是暴露出來了不少問題。最關鍵的是,監測器的性能不是很穩定。檢測器會漏檢,即該是車的沒被檢測出來;檢測器會誤檢,即本來不是車的被檢測成了車。重新描述一下要解決的問題就是,用什麼樣的標準判斷含有噪聲/缺失數據的集合A和B中元素的對應關係。

處理上述問題的一些思路,首先確定誤檢率和漏檢率。對於漏檢,可以使用速度估計,特徵模板估計,在當前集合B數據缺失的情況下完成和集合A的匹配。對於誤檢,使用小概率事件重複發生次數進行判斷,如果一次檢測是誤檢,該誤檢不會持續出現多次;反之,如果出現多次,那麼這肯定不是巧合,而是必然。同樣的,對於漏檢一次是可以的,如果漏檢次數過多,則可以判定匹配失效了,即集合A中的某元素出場了。對應的場景有,車開出監控區域了,或者是躲在了監控區域內的某個物體後面。

分析到這裏,我們發現對付數據缺失和噪聲,最好的辦法是基於既有數據進行推理,推理的基本依據是小概率事件頻發的解釋。

雖然,目前基本問題解決了,但是在匹配上還是存在一些問題,比如在室外條件下使用顏色作爲特徵基本沒有。在低分辨率的視頻源上如何有效提取特徵信息進行檢測也是問題。面對工程問題,沒有一個方法可以解決全部的問題,因爲方法本身有它的基本假設,是對真實場景的合理簡化,但不是真實場景。對於科學問題,要在迭代過程中,儘量抽象出工程問題的本質,然後用科學的方法對其進行研究,找到解決方案,進行檢驗,總結尚不能解決的問題的原因,進行下一輪的迭代。

解決問題的過程,是一個迭代的過程,也是加深對問題理解的過程,因此不能拒絕粗大誤差,不能拒絕不好的數據,往往問題就在其中,學術前沿就在其中。

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