Kalman滤波与模板更新结合的SiamRPN目标跟踪

来源：计算机工程与应用杂志2023年第8期北京时间：

作者：巩畅, 单玉刚, 袁杰

单位：1.新疆大学 电气工程学院，乌鲁木齐 830001；2.湖北文理学院 教育学院，湖北 襄阳 441053

摘要：针对SiamRPN跟踪算法在目标快速运动时跟踪目标易丢失以及模板不更新影响跟踪效果问题，提出一种Kalman滤波与模板更新相结合的SiamRPN目标跟踪方法。利用训练好的SiamRPN跟踪算法对目标进行跟踪，并将上一帧目标物体的中心点位置及速度输入卡尔曼滤波器，当RPN网络得到的跟踪框响应得分较低时，利用卡尔曼滤波器重新预测目标位置，搜索得到新的跟踪框。并根据上一帧目标的速度，自适应扩大搜索区域。重新设计并训练了模板更新网络，并在其中添加了通道注意力机制，在跟踪过程中对目标模板迭代更新。实验结果表明，该算法在OTB2015的成功率和精确率分别为67.2%和89.1%，在VOT2016的EAO提升24.3%，与其他算法相比在解决目标形变和运动模糊问题具有显著优势。

关键词：目标跟踪,Kalman滤波,模板更新,孪生网络