联合动态梯度与渐进语义累积网络的行人重识别研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yellow1989
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行人重识别在视频监控、智慧侦察、公共安全等领域有广泛的实用价值与研究意义。由于现实场景中存在不平衡的光线、身体部位的遮挡、人的姿势变化等复杂因素,使行人重识别任务变得很具挑战性。主流方法往往单独利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)或者Transformer提取行人的关键信息,如何将Transformer和CNN有机地结合来完成行人重识别任务是目前研究的重点。本文利用CNN和Transformer各自的优势,并改进三元组损失函数,提出了一种动态梯度引导的渐进语义累积网络。主要工作如下:(1)本文提出一种联合CNN和Transformer的行人重识别网络架构。针对原始CNN对行人语义的弱表达问题,本文将特征金字塔与注意力机制有机结合,提出了一种通道分组金字塔注意力机制。针对Transformer输入特征的通道语义信息不足的问题,本文对传统的Transformer进行了改进,并提出一种质心边距损失函数,以协助Transformer更好地捕获上下文信息。在整个架构中,CNN不断向Transformer传递单层次特征,Transformer不断累积多层次语义。可视化、对比实验表明,整个架构能够很好地表达行人的语义信息,相对于基准网络有更高的检索精度。(2)针对传统三元组损失函数仅仅依靠固定的梯度引导网络训练的问题,本文对传统的难样本挖掘三元组损失函数进行了改进。利用“惩罚”的概念加强正负样本对的约束,并将样本之间的分布信息融合到惩罚因子中,依靠动态梯度引导渐进语义累积网络的训练。消融实验表明,改进的损失在多个公开数据集上展示了竞争力的性能。在多个不同的行人重识别网络中也证明了所提损失函数的有效性。本文所提方法的有效性在行人重识别公开数据集Market1501、Duke MTMC、MSMT17、CUHK03、Occluded-Duke和Partial-i LIDS得到验证,并取得竞争性的性能。
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