复杂环境下基于多视角与轻量级卷积神经网络的多无人机目标跟踪
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61806148
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0608.智能系统与人工智能安全
- 结题年份:2021
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:张敬涛; 余方超; 邓振强; 陈迪; 张源; 张重群;
- 关键词:
项目摘要
Vision-based object tracking of the unmanned aerial vehicle (UAV) in the complex environment is a very challenging task. This project aims to develop an object tracking method for multiple UAVs based on multiple views and lightweight convolutional neural network. Aiming at the convolution neural network with complex structure adopted by the existing object tracking methods, an onboard lightweight convolution neural network which is applicable for UAV platform will be researched. Considering the advantage of multiple views of multiple UAVs, the approach to train and optimize the object model with enough valid shared samples will be explored, improving the robustness and accuracy of object tracking in the complex environment. Aiming at the limitation of existing hand-crafted feature-based UAV object tracking method, an object tracking method by online selecting convolutional layer dynamically will be researched, developing a UAV object tracking approach based on convolutional features. Aiming at many uncertain factors in the complex environment, a fuzzy control approach with non-singleton dynamic fuzzification and Gaussian model will be explored, controlling the UAV with high accuracy and speed. The research results of this project are significant to solve the existing critical problems in the current research of object tracking of the UAV. This project is also beneficial for enriching the research theories of UAV tracking and promoting the object tracking of the UAV.
基于视觉的无人机目标跟踪在复杂环境下是一项非常具有挑战性的任务。本项目拟针对基于多视角与轻量级卷积神经网络的多无人机目标跟踪方法开展研究。针对现有目标跟踪方法采用结构复杂的卷积神经网络特点,研究轻量级卷积神经网络的构建方法,以适用无人机的机载平台使用;利用多无人机具有多视角的优势,研究通过共享足够有效样本对目标模型进行归一化训练与优化的方法,以提高复杂环境下目标跟踪的鲁棒性与准确性;针对现有无人机机载目标跟踪方法采用手工设计特征的局限性,研究基于在线动态选取卷积层的目标跟踪方法,进而提出基于卷积特征的无人机机载目标跟踪方法;针对多样化复杂环境中往往存在诸多不确定性因素的问题,研究非单点动态高斯型模糊控制方法,以实现对无人机的快速精确控制。预期成果将为复杂环境下基于视觉的无人机目标跟踪研究提供理论指导,突破无人机在跟踪性能提升方面所存在的关键问题,对推动无人机目标跟踪的发展具有重要意义。
结项摘要
本项目以多无人机系统为研究对象,通过大规模定性定量分析与实验验证,提出了基于多视角与轻量级卷积神经网络的多无人机目标跟踪方法的关键基础理论。具体地,针对现有目标跟踪方法采用结构复杂的卷积神经网络的缺点,构建了适用于无人机机载平台使用的轻量级卷积神经网络;为提高复杂环境下目标跟踪的鲁棒性与准确性,利用多无人机具有多视角的特点,通过共享足够有效的样本,形成了对目标模型进行归一化训练与优化的方法;针对现有无人机机载目标跟踪方法采用手工设计特征的局限性与采用卷积特征的优势,提出了基于在线动态选取卷积层的目标跟踪方法;为保证多无人机在执行自主跟踪任务中的综合控制性能,针对多样化复杂环境中往往存在诸多不确定性因素的问题,形成了非单点动态高斯型模糊控制方法。上述成果不仅为基于视觉感知的无人机自主目标跟踪提供理论和方法指导,亦对推动无人机目标跟踪进一步发展、促进其在军事与民用领域应用具有极为重要的科学价值与工程实践意义。
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(17)
专利数量(3)
Robust multi-kernelized correlators for UAV tracking with adaptive context analysis and dynamic weighted filters
用于无人机跟踪的鲁棒多核相关器,具有自适应上下文分析和动态加权滤波器
- DOI:10.1007/s00521-020-04716-x
- 发表时间:2020-01-31
- 期刊:NEURAL COMPUTING & APPLICATIONS
- 影响因子:6
- 作者:Fu, Changhong;He, Yujie;Xiong, Weijiang
- 通讯作者:Xiong, Weijiang
Intuit Before Tuning: Type-1 and Type-2 Fuzzy Logic Controllers
调整前的 Intuit:1 类和 2 类模糊逻辑控制器
- DOI:10.1016/j.asoc.2019.105495
- 发表时间:2019
- 期刊:Applied Soft Computing
- 影响因子:8.7
- 作者:Andriy Sarabakha;Changhong Fu;Erdal Kayacan
- 通讯作者:Erdal Kayacan
Spatial Reliability Enhanced Correlation Filter: An Efficient Approach for Real-Time UAV Tracking
空间可靠性增强相关滤波器:实时无人机跟踪的有效方法
- DOI:10.1109/tmm.2021.3118891
- 发表时间:2021
- 期刊:IEEE Transactions on Multimedia
- 影响因子:7.3
- 作者:Changhong Fu;Jin Jin;Fangqiang Ding;Yiming Li;Geng Lu
- 通讯作者:Geng Lu
Object Saliency-Aware Dual Regularized Correlation Filter for Real-Time Aerial Tracking
用于实时空中跟踪的对象显着性感知双正则相关滤波器
- DOI:10.1109/tgrs.2020.2992301
- 发表时间:2020-12-01
- 期刊:IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING
- 影响因子:8.2
- 作者:Fu, Changhong;Xu, Juntao;Zhang, Zhijun
- 通讯作者:Zhang, Zhijun
Disruptor-Aware Interval-Based Response Inconsistency for Correlation Filters in Real-Time Aerial Tracking
实时空中跟踪中相关滤波器的基于中断感知的基于间隔的响应不一致
- DOI:10.1109/tgrs.2020.3030265
- 发表时间:2021-08-01
- 期刊:IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING
- 影响因子:8.2
- 作者:Fu, Changhong;Ye, Junjie;Lin, Fuling
- 通讯作者:Lin, Fuling
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其他文献
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