指挥信息系统与技术2024,Vol.15Issue(4) :50-55.DOI:10.15908/j.cnki.cist.2024.04.008

基于注意力机制改进孪生网络的无人机跟踪算法

UAV Tracking Algorithm Based on Attention Mechanism Improved Siamese Network

季善斌 张威 徐嵩 王尔申 于腾丽 张宏轩 杨健
指挥信息系统与技术2024,Vol.15Issue(4) :50-55.DOI:10.15908/j.cnki.cist.2024.04.008

基于注意力机制改进孪生网络的无人机跟踪算法

UAV Tracking Algorithm Based on Attention Mechanism Improved Siamese Network

季善斌 1张威 2徐嵩 1王尔申 3于腾丽 4张宏轩 1杨健5
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作者信息

  • 1. 沈阳航空航天大学电子信息工程学院 沈阳 110136
  • 2. 空中交通管理系统全国重点实验室 南京 210023
  • 3. 沈阳航空航天大学电子信息工程学院 沈阳 110136;空中交通管理系统全国重点实验室 南京 210023;沈阳航空航天大学民用航空学院 沈阳 110136
  • 4. 沈阳航空航天大学航空宇航学院 沈阳 110136
  • 5. 沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院 沈阳 110136
  • 折叠

摘要

为了应对非合作无人机带来的安全隐患问题,对其实现有效监管,提出了一种基于改进孪生网络的无人机目标跟踪算法.首先,对全卷积孪生网络的结构进行改进,在网络结构中添加了Ghost卷积和集成卷积注意力模型;然后,利用构建的无人机数据集对改进网络算法与3种传统目标跟踪算法SiamFC、DeepSORT和FlowTrack进行训练和验证;最后,将4种算法进行对比分析,结果表明:该算法精确度达到91.4%,成功率69.6%,性能优于其他3种算法,能够有效跟踪无人机目标.

Abstract

To cope with the problem of safety hazards caused by non-cooperative unmanned aerial ve-hicles(UAVs)and realize adequate supervision,a UAV target tracking algorithm based on improved siamese network is proposed.Firstly,the structure of the full-convolution siamese network(Siam-FC)is improved.Ghost convolution and integrated convolution block attention models are added to the network structure.Then,using the constructed UAV dataset,the improved network algorithm and three traditional target tracking algorithms named SiamFC,DeepSORT and FlowTrack are trained and verified.Finally,the four algorithms are compared and analyzed.The results show that the algorithm has an accuracy of 91.4%,a success rate of 69.6%,and better performance than the other three algorithms.Therefore,it can effectively track UAV targets.

关键词

无人机/目标跟踪/孪生网络/Ghost卷积/注意力模块

Key words

unmanned aerial vehicle(UAV)/target tracking/siamese network/Ghost convolution/attention module

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出版年

2024
指挥信息系统与技术
中国电子科技集团公司第二十八研究所

指挥信息系统与技术

影响因子:0.707
ISSN:1674-909X
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