DeepSort中特征提取模块理解

本文介绍了卷积神经网络(CNN)中卷积层的作用,卷积层通过3x3大小的滤波器进行特征提取,步长为1。接着讨论了maxpooling操作,用于降低数据维度并保持关键信息。残差网络(ResNet)通过残差块解决了深层网络的梯度消失问题,允许更深层次的网络训练。最后,提到了全连接层(Dense)在模型末端的重要性,用于特征的重新拟合,并且介绍了Batch Normalization如何增强模型的稳定性。

1.conv1 conv2 是卷积层,卷积层的作用主要在于提取图像特征,卷积核(滤波器)的大小(Patch Size)是3x3 ,步长(Stride,滤波器滑动的间隔)为1。

2.max pool3 指的是在卷积之后还有一个 pooling(汇集)的操作

参考:Yjango请问CNN 中的 maxpool 到底是什么原理,为什么要取最大值,取最大值的原理是什么?谢谢。 - 知乎

 3. 残差(residual) 防止网络层数过多造成的梯度消失和梯度爆炸, 6个残差块, 一层是由多个残差单元组成。

4.Dense全连接层 通常在CNN的尾部进行重新拟合,减少特征信息的损失。全连接层是最原始,出现最早的神经网络结构,能够无损的传递特征信息,但是网络参数多,计算量大,训练较慢。

5.batch and l2 normalization  就是对每一批数据进行归一化,主要是在一定程度上缓解了深层网络中“梯度弥散”的问题,从而使训练深层网络模型更加容易稳定。

### DeepSort代码模块组成 DeepSort作为一种高效的目标跟踪算法,其代码结构设计合理且功能划分清晰。主要模块包括: #### 1. 目标检测模块 (Detection) 此部分负责从每一帧图像中提取感兴趣的对象区域(bounding boxes)。通常会集成现有的高性能目标检测器如YOLO, Faster R-CNN等作为前端处理工具[^2]。 ```python from detector import Detector detector = Detector() detections = detector.detect(frame) ``` #### 2. 特征抽取模块 (Feature Extraction) 对于每一个检测到的物体实例,通过预训练好的Re-ID(重识别)网络计算特征向量表示该对象的独特属性。这部分涉及到`reid_model_factory.py`文件中的定义以及加载预先训练好模型权重的操作。 ```python import torch from reid_model_factory import create_reid_network device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu' model = create_reid_network().to(device) features = model.extract_features(detections) ``` #### 3. 跟踪管理模块 (Tracker Management) 核心逻辑所在之处,实现了Kalman Filter用于平滑轨迹预测;Hungarian Algorithm用来解决数据关联问题,即将新到来的检测结果分配给已存在的tracklets或是初始化新的tracks。此外还包含了外观相似度度量机制以增强跨摄像头场景下的鲁棒性[^3]。 ```python from deep_sort.tracker import Tracker from deep_sort.kalman_filter import KalmanFilter from deep_sort.nn_matching import NearestNeighborDistanceMetric metric = NearestNeighborDistanceMetric("cosine", max_cosine_distance=0.2) tracker = Tracker(metric) for det in detections: tracker.predict() # 预测现有轨道位置 tracker.update(det) # 更新轨道并创建新轨道 ``` #### 4. 数据存储与可视化模块 (Data Storage & Visualization) 记录下每一步操作后的中间产物以便后续分析评估性能表现;同时支持将最终输出转换成易于理解的形式呈现出来,比如绘制带有ID标签的矩形框覆盖于原始视频流之上显示各个个体随时间变化的情况[^1]。 ```python # 假设我们有一个函数save_results来保存结果 save_results(tracks) # 绘制带ID的边界框 def draw_boxes(image, tracks): for track in tracks: bbox = track.to_tlbr() id = track.track_id cv2.rectangle(image, (int(bbox[0]), int(bbox[1])), (int(bbox[2]), int(bbox[3])), (255, 0, 0), 2) cv2.putText(image, str(id), (int(bbox[0]), int(bbox[1])-10), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.75, (255, 0, 0), 2) ```
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