近日，中科院西安光機(jī)所空間光學(xué)技術(shù)研究室樊學(xué)武和趙惠研究員團(tuán)隊(duì)在機(jī)器學(xué)習(xí)目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表于Expert Systems with Applications。第一作者為中國科學(xué)院西安光機(jī)所特別研究助理蘇銀強(qiáng)博士，通訊作者為趙惠研究員，中國科學(xué)院西安光機(jī)所是第一完成和通訊單位。

近年來，判別式相關(guān)濾波器（DCF）的目標(biāo)跟蹤方法因其可同時(shí)實(shí)現(xiàn)較好的跟蹤效率和有效性而備受關(guān)注。受邊界效應(yīng)、時(shí)序模型退化的影響，DCF經(jīng)常遇到模型漂移甚至跟蹤失敗的情況。通過構(gòu)建魯棒的目標(biāo)外觀模型并設(shè)計(jì)輔助學(xué)習(xí)策略是抑制性能退化問題的重要手段。過往研究未能對(duì)目標(biāo)的上下文和多線索特征的相關(guān)性進(jìn)行有效地聯(lián)合建模，使得相關(guān)濾波器難以在目標(biāo)區(qū)域中學(xué)習(xí)，削弱了濾波器的鑒別能力。

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圖.基于背景約束和稀疏相關(guān)濾波器跟蹤框架圖

針對(duì)這一問題，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了一種新型的稀疏上下文感知的相關(guān)跟蹤濾波器。該方法構(gòu)建目標(biāo)外觀模型時(shí)，巧妙地聯(lián)合了目標(biāo)和及其周圍的背景信息，以自適應(yīng)地抑制潛在畸變。同時(shí)，通過在DCF框架中嵌入LASSO回歸和稀疏響應(yīng)約束雙向選擇具有正向參考價(jià)值特征。此外，該研究還充分利用機(jī)器學(xué)習(xí)特征和深度卷積特征的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，配置了一種高置信度的從粗粒度到細(xì)粒度的啟發(fā)式跟蹤策略，進(jìn)一步地提升了跟蹤的魯棒性和準(zhǔn)確性。該項(xiàng)成果有望應(yīng)用于人機(jī)交互、智能監(jiān)控領(lǐng)域，并進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的交叉融合與創(chuàng)新發(fā)展。

西安光機(jī)所空間光學(xué)技術(shù)研究室樊學(xué)武和趙惠研究員團(tuán)隊(duì)長期致力于高分辨率光學(xué)遙感及智能遙感技術(shù)研究，在IEEE TNNLS，TKDD，KIS，OE，OL等期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，授權(quán)專利30多項(xiàng)，依托在研的某重大型號(hào)任務(wù)，持續(xù)開展復(fù)雜場(chǎng)景下的目標(biāo)識(shí)別、跟蹤及極端條件下的圖像質(zhì)量提升技術(shù)研究。目前，團(tuán)隊(duì)由1名海外高層次引進(jìn)人才、2名研究員、2名副研究員，多名特別研究助理及博士生組成。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.126225