融合位置信息注意力的孪生弱目标跟踪算法

来源：计算机工程与应用杂志2023年第7期北京时间：

作者：韦健, 赵旭, 李连鹏

单位：1.北京信息科技大学 自动化学院 控制科学与工程系，北京 100192 ；2.北京信息科技大学 高动态导航技术北京市重点实验室，北京 100192

摘要：经典孪生网络弱特征目标跟踪存在鲁棒性差的问题。为此，设计了一种融合目标二维位置信息注意力机制的孪生网络算法。该算法以区域候选孪生网络（siamese region proposal network，SiamRPN）为基础，包括特征提取网络部分和相似度计量部分。在特征提取网络部分，引入了位置信息注意力模块来提取目标特征二维位置信息以提升网络对弱目标的特征提取能力。采用了轻量深度特征提取网络MobileNetV2来减少特征提取网络部分模型参数和计算量；在相似度计量部分，基于多层特征融合的相似度计量方法深入挖掘特征提取网络浅层特征的定位信息和深层特征的语义信息，加强了算法的跟踪准确性和定位精度。实验结果表明，所提出的算法在UAV123数据集上成功率相较于SiamRPN基础算法提升了12.6%，跟踪精度提升了8.4%，且跟踪速度每秒74帧，在提升成功率的同时满足了实时性的要求。

关键词：目标跟踪,深度学习,孪生网络,注意力模型