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JDE (Towards Real-Time Multi-Object Tracking)

内容

内容

JDE(Joint Detection and Embedding)是在一个单一的共享神经网络中同时学习目标检测任务和embedding任务，并同时输出检测结果和对应的外观embedding匹配的算法。JDE原论文是基于Anchor Base的YOLOv3检测器新增加一个ReID分支学习embedding，训练过程被构建为一个多任务联合学习问题，兼顾精度和速度。

PP-Tracking 实时多目标跟踪系统

此外，PaddleDetection还提供了PP-Tracking实时多目标跟踪系统。PP-Tracking是基于PaddlePaddle深度学习框架的业界首个开源的实时多目标跟踪系统，具有模型丰富、应用广泛和部署高效三大优势。 PP-Tracking支持单镜头跟踪(MOT)和跨镜头跟踪(MTMCT)两种模式，针对实际业务的难点和痛点，提供了行人跟踪、车辆跟踪、多类别跟踪、小目标跟踪、流量统计以及跨镜头跟踪等各种多目标跟踪功能和应用，部署方式支持API调用和GUI可视化界面，部署语言支持Python和C++，部署平台环境支持Linux、NVIDIA Jetson等。

AI Studio公开项目案例

PP-Tracking 提供了AI Studio公开项目案例，教程请参考PP-Tracking之手把手玩转多目标跟踪。

模型库

JDE在MOT-16 Training Set上结果

骨干网络 输入尺寸 MOTA IDF1 IDS FP FN FPS 下载链接 配置文件
DarkNet53 1088x608 72.0 66.9 1397 7274 22209 - 下载链接 配置文件
DarkNet53 864x480 69.1 64.7 1539 7544 25046 - 下载链接 配置文件
DarkNet53 576x320 63.7 64.4 1310 6782 31964 - 下载链接 配置文件

JDE在MOT-16 Test Set上结果

骨干网络 输入尺寸 MOTA IDF1 IDS FP FN FPS 下载链接 配置文件
DarkNet53(paper) 1088x608 64.4 55.8 1544 - - - - -
DarkNet53 1088x608 64.6 58.5 1864 10550 52088 - 下载链接 配置文件
DarkNet53(paper) 864x480 62.1 56.9 1608 - - - - -
DarkNet53 864x480 63.2 57.7 1966 10070 55081 - 下载链接 配置文件
DarkNet53 576x320 59.1 56.4 1911 10923 61789 - 下载链接 配置文件

注意:

  • JDE使用8个GPU进行训练，每个GPU上batch size为4，训练了30个epoch。

快速开始

1. 训练

使用8GPU通过如下命令一键式启动训练

python -m paddle.distributed.launch --log_dir=./jde_darknet53_30e_1088x608/ --gpus 0,1,2,3,4,5,6,7 tools/train.py -c configs/mot/jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml

2. 评估

使用8GPU通过如下命令一键式启动评估

# 使用PaddleDetection发布的权重
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/eval_mot.py -c configs/mot/jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_1088x608.pdparams

# 使用训练保存的checkpoint
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/eval_mot.py -c configs/mot/jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml -o weights=output/jde_darknet53_30e_1088x608/model_final.pdparams

注意:

  • 默认评估的是MOT-16 Train Set数据集, 如需换评估数据集可参照以下代码修改configs/datasets/mot.yml：
EvalMOTDataset:
  !MOTImageFolder
    dataset_dir: dataset/mot
    data_root: MOT17/images/train
    keep_ori_im: False # set True if save visualization images or video
  • 跟踪结果会存于{output_dir}/mot_results/中，里面每个视频序列对应一个txt，每个txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,-1,-1,-1, 此外{output_dir}可通过--output_dir设置。

3. 预测

使用单个GPU通过如下命令预测一个视频，并保存为视频

# 预测一个视频
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/infer_mot.py -c configs/mot/jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_1088x608.pdparams --video_file={your video name}.mp4  --save_videos

注意:

  • 请先确保已经安装了ffmpeg, Linux(Ubuntu)平台可以直接用以下命令安装：apt-get update && apt-get install -y ffmpeg。

4. 导出预测模型

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_1088x608.pdparams

5. 用导出的模型基于Python去预测

python deploy/pptracking/python/mot_jde_infer.py --model_dir=output_inference/jde_darknet53_30e_1088x608 --video_file={your video name}.mp4 --device=GPU --save_mot_txts

注意:

  • 跟踪模型是对视频进行预测，不支持单张图的预测，默认保存跟踪结果可视化后的视频，可添加--save_mot_txts表示保存跟踪结果的txt文件，或--save_images表示保存跟踪结果可视化图片。
  • 跟踪结果txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,-1,-1,-1。

引用

@article{wang2019towards,
  title={Towards Real-Time Multi-Object Tracking},
  author={Wang, Zhongdao and Zheng, Liang and Liu, Yixuan and Wang, Shengjin},
  journal={arXiv preprint arXiv:1909.12605},
  year={2019}
}