【目标跟踪】DUT Anti-UAV数据集详细介绍

发布于:2024-12-06 ⋅ 阅读:(36) ⋅ 点赞:(0)

        DUT Anti-UAV数据集是大连理工大学的团队公开的数据集(DUT是他们学校的简称),其中包括了两个子数据集:目标检测和目标跟踪(也就是说,目标检测和目标跟踪都可以用这个数据集)。该数据集为可见光模式的数据集,博主之前介绍的数据集中,Anti-UAV410【目标跟踪】AntiUAV410数据集详细介绍_antiuav数据集双模态-CSDN博客和Anti-UAV600【目标跟踪】AntiUAV600数据集详细介绍-CSDN博客都是红外模式的数据集,Anti-UAV【目标跟踪】Anti-UAV数据集详细介绍-CSDN博客是双模数据集。

论文链接:[2205.10851] Vision-based Anti-UAV Detection and Trackingicon-default.png?t=O83Ahttps://arxiv.org/abs/2205.10851

数据集链接:wangdongdut/DUT-Anti-UAVicon-default.png?t=O83Ahttps://github.com/wangdongdut/DUT-Anti-UAV?tab=readme-ov-file

目录

1、Introduction概论

2、Dataset splitting(数据分割)

3、Dataset characteristics(数据特征)

(1)Image resolution

(2)Object and background

(3)Object scale

(4)Object aspect ratio

(5)Object position

4、Dataset challenges(数据挑战)


1、Introduction概论

        论文作者提出,为了帮助UAV的检测和跟踪的发展,提出了DUT Anti-UAV数据集,该数据集包含检测和跟踪的子集。检测数据集被分为三个子集,包括训练集(training)、测试集(testing)、验证集(verification)。跟踪数据集包含20个目标为UAV的序列

        与其他已有的数据集对比,论文作者团队提出的DUT Anti-UAV数据集中,无人机的分布较为分散,水平和垂直分布相对更加均匀,这使得使用该数据集训练的模型更加鲁棒。同时,收集的数据大多是在建筑物较多的地方,更适合民用

2、Dataset splitting(数据分割)

        检测数据集被分为训练集、测试集和验证集;跟踪数据集包含20个长短序列。所有的图像帧都进行了详细的手工标注。下表为该数据集的各项属性的详细介绍。

检测数据集共包含10000张图像,训练集包含5200张,测试集包含2200张,验证集包含2600张, 每张图像中不只包含一个检测目标,因此整个检测数据集中包含10109个检测目标,训练姐包含5243个,测试集包含2245个,验证集包含2621个。

3、Dataset characteristics(数据特征)

        相较于其他传统的目标检测和目标跟踪的数据集(如COCO、ILSVRC、LaSOT、OTB等),DUT Anti-UAV数据集最突出的特点就是小目标的比例大大增加。此外,无人机通常都是在室外飞行,背景是十分复杂的。

(1)Image resolution

        DUT Anti-UAV数据集包含了不同分辨率的图像(跟之前将的数据集的不同之处):对于目标检测数据集,最大的图像尺寸为3744*5616,而最小的图像尺寸为160*240;对于目标跟踪数据集,有两种分辨率的视频,分别为1080*1920和720*1280。图像分辨率的不同设置可以使模型适应不同大小的图像,避免过拟合

(2)Object and background

        使用好的数据集来训练模型可以很好地提高模型的性能,论文作者团队为了提高数据集的多样性,使用了超过35种无人机,如下图。

提到多样性肯定就离不开各种各样的飞行背景了,DUT Anti-UAV数据集中的飞行背景包括天空、乌云、草丛、高耸的建筑、居民区、农场等,同时光线条件也是随机变换(白天、夜晚、黄昏和清晨;晴天,阴天和雨雪天),如下图所示。

(3)Object scale

        无人机通常都是小尺寸目标,下图是目标尺寸与全图尺寸的面积比所绘制的散点图。(图像很直观了,这里我就不过多讲了)

与传统数据集比较,小目标的检测和跟踪更有挑战性,也更容易失败。(所以现在小目标的检测和跟踪还是有很多东西值得俺们深入研究) 

(4)Object aspect ratio

        下图是数据集中目标的长宽比的直方图,能很明显看出同一个序列中长宽比有较大的变化。(也属于数据多样性的一部分吧)

(5)Object position

        论文中以散点图的形式描述了物体相对中心位置的位置分布。大部分物体都集中在图像的中心。所有集合中物体的运动范围各不相同,物体的水平运动和垂直运动分布均匀。对于跟踪数据集,目标在一个序列中的边界框是连续的。下图中的 ( d )还展示了——除了图像的中心区域,物体还频繁地向图像的右边和左下方移动

4、Dataset challenges(数据挑战)

        通过上文的分析(还有之前几篇数据集的博客),能够很清晰地整明白UAV检测和跟踪的困难和挑战在哪里。首先就是UAV本身就是一个小目标,如果景复杂且有较为相似的物体,识别和跟踪的难度就会大大增加;其次,光线的强弱也会有影响,因为UAV的外观不尽相同,光线的不同也会对识别和跟踪造成较大的影响;然后就是之前的博客提到的相通的问题——模糊、快速移动、消失、遮挡等。下面的两组图就能很好的展示上述的问题(图片来自与DUT Anti-UAV数据集)。