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Multiple Object Tracking in Urban Traffic Scenes

Hui Lee Ooi

PhD thesis (2021)

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Cite this document: Ooi, H. L. (2021). Multiple Object Tracking in Urban Traffic Scenes (PhD thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5592/
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Abstract

RÉSUMÉ:Le suivi multiobjets (MOT) est un domaine très étudié qui a évolué et changé beaucoup durant les années grâce à ses plusieurs applications potentielles pour améliorer notre qualité de vie. Dans notre projet de recherche, spécifiquement, nous sommes intéressés par le MOT dans les scènes de trafic urbain pour extraire précisément les trajectoires des usagers de la route, afin d’améliorer les systèmes de circulation routière desquels nous bénéficions tous.Notre première contribution est l’introduction d’informations sur les étiquettes de classe dans l’ensemble des caractéristiques qui décrivent les objets pour les associer sur différents trames, afin de bien capturer leur mouvement sous forme de trajectoires dans un environnement réel.Nous capitalisons sur les informations provenant d’un détecteur basé sur l’apprentissage profond qui est utilisé pour l’extraction des objets d’intérêt avant la procédure de suivi, carnous avons été intrigués par leurs popularités croissantes et les bonnes performances qu’ils obtiennent. Cependant, malgré leur potentiel prometteur dans la littérature, nous avons constaté que les résultats étaient décevants dans nos expériences. La qualité des détections,telle que postulée, affecte grandement la qualité des trajectoires finales. Néanmoins, nous avons observé que les informations des étiquettes de classe, ainsi que son score de confiance, sont très utiles pour notre application, où il y a un nombre élevé de variabilité pour les types d’usagers de la route.Ensuite, nous avons concentré nos efforts sur la fusion des entrées de deux sources différentes afin d’obtenir un ensemble d’objets en entrée avec un niveau de précision satisfaisant pour procéder à l’étape de suivi. À ce stade, nous avons travaillé sur l’intégration des boîtes englobantes à partir d’un détecteur multi-classes par apprentissage et d’une méthode basée sur la soustraction d’arrière-plan pour résoudre les problèmes tels que la fragmentation et les représentations redondantes du même objet.---------- ABSTRACT:Multiple object tracking (MOT) is an intensively researched area that have evolved and undergone much innovation throughout the years due to its potential in a lot of applications to improve our quality of life. In our research project, specifically, we are interested in applying MOT in urban traffic scenes to portray an accurate representation of the road user trajectories for the eventual improvements of road traffic systems that affect people from all walks of life. Our first contribution is the introduction of class label information as part of the features that describe the targets and for associating them across frames to capture their motion into trajectories in real environment. We capitalize on that information from a deep learning detector that is used for extraction of objects of interest prior to the tracking procedure, since we were intrigued by their growing popularity and reported good performances. However,despite their promising potential in the literature, we found that the results were disappointing in our experiments. The quality of extracted input, as postulated, critically affects the quality of the final trajectories obtained as tracking output. Nevertheless, we observed that the class label information, along with its confidence score, is invaluable for our application of urban traffic settings where there are a high number of variability in terms of types of road users. Next, we focused our effort on fusing inputs from two different sources in order to obtain a set of objects with a satisfactory level of accuracy to proceed with the tracking stage. At this point, we worked on the integration of the bounding boxes from a learned multi-class object detector and a background subtraction-based method to resolve issues, such as fragmentation and redundant representations of the same object.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie informatique et génie logiciel
Academic/Research Directors: Guillaume-Alexandre Bilodeau and Nicolas Saunier
Date Deposited: 05 May 2021 15:22
Last Modified: 05 May 2021 15:22
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/5592/

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