نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

بهبود ردیابی همراه با تشخیص اشیاء در ویدئو با استفاده از تلفیق فیلتر کالمن و یادگیری عمیق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مخابرات، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
10.22034/joeds.2026.555293.1105
چکیده
ردیابی هم‌زمان چند هدف، یکی از مسئله‌های بنیادی بینایی ماشین به شمار می‌رود و به دلیل کاربردهای عمومی و تجاری فراوان، طی سال‌های اخیر مورد توجه فزاینده قرار گرفته است. با وجود این، دستیابی به دقت بالا در این کار دشوار است؛ زیرا اشیاء ممکن است در تصویر فشرده و شبیه به یکدیگر ظاهر شوند یا بر اثر انسداد و تغییر زاویه دید، اطلاعات آن‌ها ناقص گردد. در این مقاله، سامانه‌ای بلادرنگ برای ردیابی چند شیء ارائه می‌شود که بر پایه نسخه‌ی اصلاح‌شده الگوریتم SORT استوار است. روند کار در دو بخش تعریف می‌شود. بخش نخست، شناسایی شیء است که با بهره‌گیری از خانواده YOLO انجام می‌پذیرد؛ هرگونه کمبود اطلاعات در این مرحله، در ادامه قابل جبران نخواهد بود. بخش دوم، ردیابی شیء است که شامل سه گام می‌باشد: ابتدا استخراج ویژگی با استفاده از آموزش انتقالی YOLOv8، سپس پیش‌بینی موقعیت به کمک فیلتر کالمن و در نهایت تخصیص و پیوند داده‌ها که با الگوریتم مجارستانی صورت می‌گیرد. نتایج با معیارMOTA ارزیابی شد و مقدار ۶۵٫۳ به‌دست آمد که ۷٫۲ % برتری نسبت به روش مرجع نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Improving Multi-Object Tracking-by-Detection in Video via Fusion of Kalman Filter and Deep Learning

نویسندگان English

Seyed Mojtaba bani Hashemi
Mohammad Reza Zoghi
the faculty of Electrical and Computer Engineering, university of kashan, kashan, iran
چکیده English

Multi-object tracking is a fundamental computer-vision task that has drawn ever-increasing attention because of its scientific and commercial potential. Nevertheless, accurate object tracking remains highly challenging; these challenges include the high similarity and density of detected objects. Moreover, occlusion and viewpoint changes can occur as objects move. In this paper, a framework for real-time multi-object tracking is introduced that is based on a modified version of the SORT algorithm. Multi-object tracking is divided into two parts. In the first part, object detection is performed using the YOLO family; if information is lost at this stage, compensating for this lost information later is impossible. The second part concerns object tracking, which itself comprises three stages: first, feature extraction, for which transfer learning with the YOLOv8 family is used; second, position prediction using the Kalman filter; and third, data association and object matching, for which the Hungarian algorithm is employed. In the data-association stage, the use of deep-learning methods has recently expanded. Finally, the MOTA metric was adopted as the result, yielding 65.3, which is 7.2 % better than the reference paper.

کلیدواژه‌ها English

Multi Object Tracking
Tracking by Detection
Data association
Deep Learning
Image Processing