在当代社会,视频监控技术已经广泛应用于安防、交通、公共安全等众多领域。随着技术的不断进步,如何从海量的视频数据中快速、准确地提取出有用信息,成为了一个重要而具有挑战性的课题。尤其是在视频监控领域,对指定目标的匹配技术,即在视频序列中跟踪特定目标的运动轨迹,是实现大规模视频监控智能化的基础。
目标匹配在视频监控中的应用主要包括目标跟踪和行人再识别两个方面。目标跟踪指的是在连续视频中连续提取同一目标的技术,它能够提供目标在一段视频中以及不同视频间的轨迹,是进行大范围跟踪和行为分析的基础。行人再识别则关注不同时间、不同摄像头下的目标之间的匹配问题,旨在捕获目标在环境变化中保持不变的特征。
在这篇文献中,作者陈大鹏主要探索了有效的目标表示及联合模型以解决视频监控中的指定目标匹配问题。研究分别从特征表示和匹配模型两个层面展开。在特征表示层面,作者提出了一些新的方法,如复杂细胞描述子、显式多项式核特征映射等,这些方法能够更好地描述目标特征并构建整个目标的表示。在匹配模型层面,作者采用了分而治之的思想,开发了多时间尺度跟踪、带有空间约束的相似性学习等策略,以实现目标匹配。这些方法在多个公开数据库的实验中表现出优秀的性能,并已应用在辅助驾驶系统等产品中。
从技术角度上讲,目标跟踪和行人再识别的技术难点在于如何在视频中准确地识别和跟踪目标,并处理目标在不同摄像头下的跨域匹配问题。这需要模型能够在时间序列上对目标状态进行在线推理,并且对目标特征的不变性进行离线学习。因此,文章中的方法特别关注在复杂变化的环境中对具有姿态变化的目标进行稳定跟踪,并能够长时间后再次识别目标,这些能力对开发高度智能化的监控系统提供了重要的启示。
视频监控技术的发展受到了“国家应急体系建设”和“平安建设”等国家项目的推动,安防行业的迅猛发展要求监控系统不仅能够进行人力监控和事后倒查,还需要能够实现自动监控和数据分析。然而,当前的系统大多智能化程度不高,监控范围有限,无法满足社会公共安全和个人生命财产保护的需求。因此,如何在海量数据中自动快速准确地提取感兴趣目标的信息,就成为了兼具实用价值和挑战性的任务。
在视频监控系统中,目标的表示和匹配模型是密不可分的。目标表示决定了匹配模型能够考虑的因素和范畴,而匹配模型则是基于具体任务对目标表示信息的提炼和选择。在实际应用中,目标表示和匹配模型构成了一个相辅相成的研究闭环。作者根据这个闭环的动机和设计原则,提供了一个连贯的目标表示和匹配方案。
在具体实现上,作者提出了一些创新性的技术点。例如,使用复杂细胞描述子进行在线更新,使用显式多项式核特征映射进行离线相似性度量等。此外,还提出了多时间尺度跟踪和带有空间约束的相似性学习等匹配模型,这些方法和技术的应用显著提高了视频监控系统在实际场景中的表现。
总体而言,本文的研究为视频监控领域中的指定目标匹配问题提供了一个有效的技术框架和解决方案。它不仅在理论上有深远的影响,而且在实际应用中具有广泛的应用前景,特别是在辅助驾驶系统等产品中。随着技术的进一步发展,这些技术和方法还将为智能视频监控系统的智能化、自动化提供更加强大的支撑。