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m基于FC全卷积网络和kalman的遮挡车辆跟踪算法matlab仿真,用matconvnet-1.0

时间:2023/1/12 17:24:36 点击:

  核心提示:05_064_m,包括程序操作录像+说明文档+参考文献...

1.完整项目描述和程序获取

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2.部分仿真图预览







3.算法概述

        全卷积神经网络(Fully Convolutional Networks,FCN)是Jonathan Long等人于2015年在Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation一文中提出的用于图像语义分割的一种框架,是深度学习用于语义分割领域的开山之作。我们知道,对于一个各层参数结构都设计好的神经网络来说,输入的图片大小是要求固定的,比如AlexNet,VGGNet, GoogleNet等网络,都要求输入固定大小的图片才能正常工作。而 F C N 的 精 髓 就 是 让 一 个 已 经 设 计 好 的 网 络 可 以 输 入 任 意 大 小 的 图 片 \color{blue}{而FCN的精髓就是让一个已经设计好的网络可以输入任意大小的图片}而FCN的精髓就是让一个已经设计好的网络可以输入任意大小的图片。

4.部分源码

...................................................................

        rectPosition = [targetPosition([2,1]) - targetSize([2,1])/2, targetSize([2,1])];

        data0        = [rectPosition(1);rectPosition(2)];

    kalman_state = 0;

    dist=0;

    X0_new=rectPosition(1);

    Y0_new=rectPosition(2);

    kalman_start=0;

    kalman_start2=0;

    kalman_start3=0;

    C=960;

    R=540;

    rc=R/C;

    Virx2_=0;

    Viry2_=0;

    %初始变量大小

    S0 = rectPosition(3)*rectPosition(4);

    S1 = R*C;

    div= S0/S1;

    div2=1;

    speed=0;

    flag = 0;

    bw=110;

    for i = startFrame:nImgs

        if i>startFrame

            % load new frame on GPU

            im = gpuArray(single(imgFiles{i}));

            bw = mean2(mean(double(im)));

    % if grayscale repeat one channel to match filters size

    if(size(im, 3)==1)

        im = repmat(im, [1 1 3]);

    end

            scaledInstance = s_x .* scales;

            scaledTarget = [targetSize(1) .* scales; targetSize(2) .* scales];

            % extract scaled crops for search region x at previous target position

            x_crops = make_scale_pyramid(im, targetPosition, scaledInstance, p.instanceSize, avgChans, stats, p);

 

            % evaluate the offline-trained network for exemplar x features

            [newTargetPosition, newScale] = tracker_eval(net_x, round(s_x), scoreId, z_features, x_crops, targetPosition, window, p);

            targetPosition = gather(newTargetPosition);

            % scale damping and saturation

            s_x = max(min_s_x, min(max_s_x, (1-p.scaleLR)*s_x + p.scaleLR*scaledInstance(newScale))); 

            targetSize = (1-p.scaleLR)*targetSize + p.scaleLR*[scaledTarget(1,newScale) scaledTarget(2,newScale)];

            %分析黄色方框内的图像信息

            x0    = round(rectPosition(1));

            y0    = round(rectPosition(2));

            w     = round(rectPosition(3));

            h     = round(rectPosition(4));

            imsub{i} = imgFiles{i}(max(y0,1):min(y0+h,R),max(x0,1):min(x0+w,C),:);

        else

            % at the first frame output position and size passed as input (ground truth)

        end

        rectPosition = [targetPosition([2,1]) - targetSize([2,1])/2, targetSize([2,1])];

        if i == 1

           div0 = targetSize(1)*targetSize(2);

        else

           div  = sqrt(targetSize(1)*targetSize(2)/div0); %放大倍数,用来修正预测速度和坐标

        end

        %计算跟踪目标的几何中心位置

        Xcenter(i) = rectPosition(1);

        Ycenter(i) = rectPosition(2);

        if i > 1

           dist = sqrt((Xcenter(i)-Xcenter(i-1))^2 + (Ycenter(i)-Ycenter(i-1))^2);    

           if kalman_start == 0

              Virx2(i) = dist;

           else

              Virx2_ = mean(Virx2);      

           end

        end

        if i > 1

           dist = sqrt((Xcenter(i)-Xcenter(i-1))^2 + (Ycenter(i)-Ycenter(i-1))^2); 

           dist2(i)= dist;

        end  

        %遮挡判决条件,进行改进,取消原来距离的判决,改为距离和目标大小收缩参数结合的判决方式。

...............................................................................

        %状态切换

        if i<=10;%前十帧强制进行训练,作为卡尔曼的输入,不管有没有遮挡,否则效果会变差 

           X1(i) = rectPosition(1);

           Y1(i) = rectPosition(2);

           Tt(i) = i;

           rectPosition(1:2) = [Xcenter(i);Ycenter(i)];

           W = rectPosition(3);

           H = rectPosition(4);

        end

        if i>10;%大于10的时候,进行遮挡判决,没遮挡的时候,继续输入卡尔曼作为训练数据

           if kalman_start == 1

               [Xnew(i),Xnew2(i)] = func_kalman_predict([X1],Tt,1);

               [Ynew(i),Ynew2(i)] = func_kalman_predict([Y1],Tt,1);

               %启动卡尔曼滤波进行预测估计

               rectPosition(1:2)  = [Xnew(i);Ynew(i)];

               rectPosition(3:4)  = [W;H];

               %记忆特性保存间隔

               X1=[X1(1:end),rectPosition(1)];

               Y1=[Y1(1:end),rectPosition(2)];

               Tt(i) = i;

           else

               X1(i) = rectPosition(1);

               Y1(i) = rectPosition(2);

               Tt(i) = i;

               rectPosition(1:2) = [X1(i);Y1(i)];

               W = rectPosition(3);

               H = rectPosition(4);

           end

        end   

...............................................................................

end

05_064_m

作者:我爱C编程 来源:我爱C编程
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