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# 多目标跟踪 (Multi-Object Tracking)
## 内容
- [简介](#简介)
- [安装依赖](#安装依赖)
- [模型库](#模型库)
- [特色垂类跟踪模型](#特色垂类跟踪模型)
- [数据集准备](#数据集准备)
- [快速开始](#快速开始)
- [引用](#引用)
## 简介
当前主流的多目标追踪(MOT)算法主要由两部分组成:Detection+Embedding。Detection部分即针对视频,检测出每一帧中的潜在目标。Embedding部分则将检出的目标分配和更新到已有的对应轨迹上(即ReID重识别任务)。根据这两部分实现的不同,又可以划分为**SDE**系列和**JDE**系列算法。
- SDE(Separate Detection and Embedding)这类算法完全分离Detection和Embedding两个环节,最具代表性的就是**DeepSORT**算法。这样的设计可以使系统无差别的适配各类检测器,可以针对两个部分分别调优,但由于流程上是串联的导致速度慢耗时较长,在构建实时MOT系统中面临较大挑战。
- JDE(Joint Detection and Embedding)这类算法完是在一个共享神经网络中同时学习Detection和Embedding,使用一个多任务学习的思路设置损失函数。代表性的算法有**JDE**和**FairMOT**。这样的设计兼顾精度和速度,可以实现高精度的实时多目标跟踪。
PaddleDetection实现了这两个系列的3种多目标跟踪算法。
- [DeepSORT](https://arxiv.org/abs/1812.00442)(Deep Cosine Metric Learning SORT) 扩展了原有的[SORT](https://arxiv.org/abs/1703.07402)(Simple Online and Realtime Tracking)算法,增加了一个CNN模型用于在检测器限定的人体部分图像中提取特征,在深度外观描述的基础上整合外观信息,将检出的目标分配和更新到已有的对应轨迹上即进行一个ReID重识别任务。DeepSORT所需的检测框可以由任意一个检测器来生成,然后读入保存的检测结果和视频图片即可进行跟踪预测。ReID模型此处选择[PaddleClas](https://github.com/PaddlePaddle/PaddleClas)提供的`PCB+Pyramid ResNet101`和`PPLCNet`模型。
- [JDE](https://arxiv.org/abs/1909.12605)(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。
- [FairMOT](https://arxiv.org/abs/2004.01888)以Anchor Free的CenterNet检测器为基础,克服了Anchor-Based的检测框架中anchor和特征不对齐问题,深浅层特征融合使得检测和ReID任务各自获得所需要的特征,并且使用低维度ReID特征,提出了一种由两个同质分支组成的简单baseline来预测像素级目标得分和ReID特征,实现了两个任务之间的公平性,并获得了更高水平的实时多目标跟踪精度。
视频来源:MOT17开源数据集
## 安装依赖
一键安装MOT相关的依赖:
```
pip install lap sklearn motmetrics openpyxl cython_bbox
或者
pip install -r requirements.txt
```
**注意:**
- `cython_bbox`在windows上安装:`pip install -e git+https://github.com/samson-wang/cython_bbox.git#egg=cython-bbox`。可参考这个[教程](https://stackoverflow.com/questions/60349980/is-there-a-way-to-install-cython-bbox-for-windows)。
- 预测需确保已安装[ffmpeg](https://ffmpeg.org/ffmpeg.html), Linux(Ubuntu)平台可以直接用以下命令安装:`apt-get update && apt-get install -y ffmpeg`。
## 模型库
### DeepSORT在MOT-16 Training Set上结果
| 骨干网络 | 输入尺寸 | MOTA | IDF1 | IDS | FP | FN | FPS | 检测结果或模型 | ReID模型 |配置文件 |
| :---------| :------- | :----: | :----: | :--: | :----: | :---: | :---: | :-----:| :-----: | :-----: |
| ResNet-101 | 1088x608 | 72.2 | 60.5 | 998 | 8054 | 21644 | - | [检测结果](https://dataset.bj.bcebos.com/mot/det_results_dir.zip) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pcb_pyramid_r101.pdparams)|[配置文件](./deepsort/reid/deepsort_pcb_pyramid_r101.yml) |
| ResNet-101 | 1088x608 | 68.3 | 56.5 | 1722 | 17337 | 15890 | - | [检测模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/jde_yolov3_darknet53_30e_1088x608_mix.pdparams) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pcb_pyramid_r101.pdparams)|[配置文件](./deepsort/deepsort_jde_yolov3_pcb_pyramid.yml) |
| PPLCNet | 1088x608 | 72.2 | 59.5 | 1087 | 8034 | 21481 | - | [检测结果](https://dataset.bj.bcebos.com/mot/det_results_dir.zip) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet.pdparams)|[配置文件](./deepsort/reid/deepsort_pplcnet.yml) |
| PPLCNet | 1088x608 | 68.1 | 53.6 | 1979 | 17446 | 15766 | - | [检测模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/jde_yolov3_darknet53_30e_1088x608_mix.pdparams) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet.pdparams)|[配置文件](./deepsort/deepsort_jde_yolov3_pplcnet.yml) |
### DeepSORT在MOT-16 Test Set上结果
| 骨干网络 | 输入尺寸 | MOTA | IDF1 | IDS | FP | FN | FPS | 检测结果或模型 | ReID模型 |配置文件 |
| :---------| :------- | :----: | :----: | :--: | :----: | :---: | :---: | :-----: | :-----: |:-----: |
| ResNet-101 | 1088x608 | 64.1 | 53.0 | 1024 | 12457 | 51919 | - | [检测结果](https://dataset.bj.bcebos.com/mot/det_results_dir.zip) | [ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pcb_pyramid_r101.pdparams)|[配置文件](./deepsort/reid/deepsort_pcb_pyramid_r101.yml) |
| ResNet-101 | 1088x608 | 61.2 | 48.5 | 1799 | 25796 | 43232 | - | [检测模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/jde_yolov3_darknet53_30e_1088x608_mix.pdparams) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pcb_pyramid_r101.pdparams)|[配置文件](./deepsort/deepsort_jde_yolov3_pcb_pyramid.yml) |
| PPLCNet | 1088x608 | 64.0 | 51.3 | 1208 | 12697 | 51784 | - | [检测结果](https://dataset.bj.bcebos.com/mot/det_results_dir.zip) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet.pdparams)|[配置文件](./deepsort/reid/deepsort_pplcnet.yml) |
| PPLCNet | 1088x608 | 61.1 | 48.8 | 2010 | 25401 | 43432 | - | [检测模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/jde_yolov3_darknet53_30e_1088x608_mix.pdparams) |[ReID模型](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet.pdparams)|[配置文件](./deepsort/deepsort_jde_yolov3_pplcnet.yml) |
**注意:**
DeepSORT不需要训练MOT数据集,只用于评估,现在支持两种评估的方式。
- **方式1**:加载检测结果文件和ReID模型,在使用DeepSORT模型评估之前,应该首先通过一个检测模型得到检测结果,然后像这样准备好结果文件:
```
det_results_dir
|——————MOT16-02.txt
|——————MOT16-04.txt
|——————MOT16-05.txt
|——————MOT16-09.txt
|——————MOT16-10.txt
|——————MOT16-11.txt
|——————MOT16-13.txt
```
对于MOT16数据集,可以下载PaddleDetection提供的一个经过匹配之后的检测框结果det_results_dir.zip并解压:
```
wget https://dataset.bj.bcebos.com/mot/det_results_dir.zip
```
如果使用更强的检测模型,可以取得更好的结果。其中每个txt是每个视频中所有图片的检测结果,每行都描述一个边界框,格式如下:
```
[frame_id],[x0],[y0],[w],[h],[score],[class_id]
```
- `frame_id`是图片帧的序号
- `x0,y0`是目标框的左上角x和y坐标
- `w,h`是目标框的像素宽高
- `score`是目标框的得分
- `class_id`是目标框的类别,如果只有1类则是`0`
- **方式2**:同时加载检测模型和ReID模型,此处选用JDE版本的YOLOv3,具体配置见`configs/mot/deepsort/deepsort_jde_yolov3_pcb_pyramid.yml`。加载其他通用检测模型可参照`configs/mot/deepsort/deepsort_ppyolov2_pplcnet.yml`进行修改。
### 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](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml) |
| DarkNet53 | 864x480 | 69.1 | 64.7 | 1539 | 7544 | 25046 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_864x480.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_864x480.yml) |
| DarkNet53 | 576x320 | 63.7 | 64.4 | 1310 | 6782 | 31964 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_576x320.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_576x320.yml) |
### 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](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_1088x608.yml) |
| DarkNet53(paper) | 864x480 | 62.1 | 56.9 | 1608 | - | - | - | - | - |
| DarkNet53 | 864x480 | 63.2 | 57.7 | 1966 | 10070 | 55081 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_864x480.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_864x480.yml) |
| DarkNet53 | 576x320 | 59.1 | 56.4 | 1911 | 10923 | 61789 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/jde_darknet53_30e_576x320.pdparams) | [配置文件](./jde/jde_darknet53_30e_576x320.yml) |
**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。
### FairMOT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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :---: | :----: | :---: | :------: | :----: |:----: |
| DLA-34(paper) | 1088x608 | 83.3 | 81.9 | 544 | 3822 | 14095 | - | - | - |
| DLA-34 | 1088x608 | 83.2 | 83.1 | 499 | 3861 | 14223 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml) |
| DLA-34 | 864x480 | 80.8 | 81.1 | 561 | 3643 | 16967 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_864x480.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_864x480.yml) |
| DLA-34 | 576x320 | 74.0 | 76.1 | 640 | 4989 | 23034 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_576x320.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_576x320.yml) |
### FairMOT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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: |:-------: | :----: | :----: |
| DLA-34(paper) | 1088x608 | 74.9 | 72.8 | 1074 | - | - | 25.9 | - | - |
| DLA-34 | 1088x608 | 75.0 | 74.7 | 919 | 7934 | 36747 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml) |
| DLA-34 | 864x480 | 73.0 | 72.6 | 977 | 7578 | 40601 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_864x480.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_864x480.yml) |
| DLA-34 | 576x320 | 69.9 | 70.2 | 1044 | 8869 | 44898 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_576x320.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_dla34_30e_576x320.yml) |
**注意:**
FairMOT DLA-34均使用2个GPU进行训练,每个GPU上batch size为6,训练30个epoch。
### FairMOT enhance模型
### 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | :------: | :----: |:-----: |
| DLA-34 | 1088x608 | 75.9 | 74.7 | 1021 | 11425 | 31475 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_enhance_dla34_60e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot_enhance_dla34_60e_1088x608.yml) |
### 在MOT-17 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | :------: | :----: |:-----: |
| DLA-34 | 1088x608 | 75.3 | 74.2 | 3270 | 29112 | 106749 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_enhance_dla34_60e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot_enhance_dla34_60e_1088x608.yml) |
**注意:**
FairMOT enhance DLA-34使用8个GPU进行训练,每个GPU上batch size为16,训练60个epoch,并且训练集中加入了crowdhuman数据集一起参与训练。
### FairMOT轻量级模型
### 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | :------: | :----: |:-----: |
| HRNetV2-W18 | 1088x608 | 71.7 | 66.6 | 1340 | 8642 | 41592 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_1088x608.yml) |
### 在MOT-17 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: | :------: | :----: |:-----: |
| HRNetV2-W18 | 1088x608 | 70.7 | 65.7 | 4281 | 22485 | 138468 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_1088x608.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_1088x608.yml) |
| HRNetV2-W18 | 864x480 | 70.3 | 65.8 | 4056 | 18927 | 144486 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_864x480.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_864x480.yml) |
| HRNetV2-W18 | 576x320 | 65.3 | 64.8 | 4137 | 28860 | 163017 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.pdparams) | [配置文件](./fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.yml) |
**注意:**
FairMOT HRNetV2-W18均使用8个GPU进行训练,每个GPU上batch size为4,训练30个epoch,使用的ImageNet预训练,优化器策略采用的是Momentum,并且训练集中加入了crowdhuman数据集一起参与训练。
## 特色垂类跟踪模型
### [人头跟踪(Head Tracking)](./headtracking21/README.md)
### FairMOT在HT-21 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :---: | :----: | :---: | :------: | :----: |:----: |
| DLA-34 | 1088x608 | 64.7 | 69.0 | 8533 | 148817 | 234970 | - | [下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_headtracking21.pdparams) | [配置文件](./headtracking21/fairmot_dla34_30e_1088x608_headtracking21.yml) |
### FairMOT在HT-21 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 |
| :--------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :----: | :----: |:-------: | :----: | :----: |
| DLA-34 | 1088x608 | 60.8 | 62.8 | 12781 | 118109 | 198896 | - | [下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_headtracking21.pdparams) | [配置文件](./headtracking21/fairmot_dla34_30e_1088x608_headtracking21.yml) |
### [行人跟踪 (Pedestrian Tracking)](./pedestrian/README.md)
### FairMOT在各个数据集val-set上Pedestrian类别的结果
| 数据集 | 输入尺寸 | MOTA | IDF1 | FPS | 下载链接 | 配置文件 |
| :-------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :-----: |:------: |
| PathTrack | 1088x608 | 44.9 | 59.3 | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_pathtrack.pdparams) | [配置文件](./pedestrian/fairmot_dla34_30e_1088x608_pathtrack.yml) |
| VisDrone | 1088x608 | 49.2 | 63.1 | - | [下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_visdrone_pedestrian.pdparams) | [配置文件](./pedestrian/fairmot_dla34_30e_1088x608_visdrone_pedestrian.yml) |
### [车辆跟踪 (Vehicle Tracking)](./vehicle/README.md)
### FairMOT在各个数据集val-set上Vehicle类别的结果
| 数据集 | 输入尺寸 | MOTA | IDF1 | FPS | 下载链接 | 配置文件 |
| :-------------| :------- | :----: | :----: | :----: | :-----: |:------: |
| BDD100K | 1088x608 | 43.5 | 50.0 | - | [下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_bdd100kmot_vehicle.pdparams) | [配置文件](./vehicle/fairmot_dla34_30e_1088x608_bdd100kmot_vehicle.yml) |
| KITTI | 1088x608 | 82.7 | - | - |[下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_kitti_vehicle.pdparams) | [配置文件](./vehicle/fairmot_dla34_30e_1088x608_kitti_vehicle.yml) |
| VisDrone | 1088x608 | 52.1 | 63.3 | - | [下载链接](https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608_visdrone_vehicle.pdparams) | [配置文件](./vehicle/fairmot_dla34_30e_1088x608_visdrone_vehicle.yml) |
## 数据集准备
### MOT数据集
PaddleDetection使用和[JDE](https://github.com/Zhongdao/Towards-Realtime-MOT) 还有[FairMOT](https://github.com/ifzhang/FairMOT)相同的数据集。请参照[数据准备文档](../../docs/tutorials/PrepareMOTDataSet_cn.md)去下载并准备好所有的数据集包括**Caltech Pedestrian, CityPersons, CUHK-SYSU, PRW, ETHZ, MOT17和MOT16**。使用前6者作为联合数据集参与训练,MOT16作为评测数据集。此外还可以使用**MOT15和MOT20**进行finetune。所有的行人都有检测框标签,部分有ID标签。如果您想使用这些数据集,请**遵循他们的License**。
### 数据格式
这几个相关数据集都遵循以下结构:
```
Caltech
|——————images
| └——————00001.jpg
| |—————— ...
| └——————0000N.jpg
└——————labels_with_ids
└——————00001.txt
|—————— ...
└——————0000N.txt
MOT17
|——————images
| └——————train
| └——————test
└——————labels_with_ids
└——————train
```
所有数据集的标注是以统一数据格式提供的。各个数据集中每张图片都有相应的标注文本。给定一个图像路径,可以通过将字符串`images`替换为`labels_with_ids`并将`.jpg`替换为`.txt`来生成标注文本路径。在标注文本中,每行都描述一个边界框,格式如下:
```
[class] [identity] [x_center] [y_center] [width] [height]
```
**注意**:
- `class`为`0`,目前仅支持单类别多目标跟踪。
- `identity`是从`1`到`num_identifies`的整数(`num_identifies`是数据集中不同物体实例的总数),如果此框没有`identity`标注,则为`-1`。
- `[x_center] [y_center] [width] [height]`是中心点坐标和宽高,注意他们的值是由图片的宽度/高度标准化的,因此它们是从0到1的浮点数。
### 数据集目录
首先按照以下命令下载image_lists.zip并解压放在`dataset/mot`目录下:
```
wget https://dataset.bj.bcebos.com/mot/image_lists.zip
```
然后依次下载各个数据集并解压,最终目录为:
```
dataset/mot
|——————image_lists
|——————caltech.10k.val
|——————caltech.all
|——————caltech.train
|——————caltech.val
|——————citypersons.train
|——————citypersons.val
|——————cuhksysu.train
|——————cuhksysu.val
|——————eth.train
|——————mot15.train
|——————mot16.train
|——————mot17.train
|——————mot20.train
|——————prw.train
|——————prw.val
|——————Caltech
|——————Cityscapes
|——————CUHKSYSU
|——————ETHZ
|——————MOT15
|——————MOT16
|——————MOT17
|——————MOT20
|——————PRW
```
## 快速开始
### 1. 训练
FairMOT使用2个GPU通过如下命令一键式启动训练
```bash
python -m paddle.distributed.launch --log_dir=./fairmot_dla34_30e_1088x608/ --gpus 0,1 tools/train.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml
```
### 2. 评估
FairMOT使用单张GPU通过如下命令一键式启动评估
```bash
# 使用PaddleDetection发布的权重
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/eval_mot.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams
# 使用训练保存的checkpoint
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/eval_mot.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml -o weights=output/fairmot_dla34_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`,修改`data_root`:
```
EvalMOTDataset:
!MOTImageFolder
dataset_dir: dataset/mot
data_root: MOT17/images/train
keep_ori_im: False # set True if save visualization images or video
```
### 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
```bash
# 预测一个视频
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/infer_mot.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams --video_file={your video name}.mp4 --frame_rate=20 --save_videos
```
使用单个GPU通过如下命令预测一个图片文件夹,并保存为视频
```bash
# 预测一个图片文件夹
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/infer_mot.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams --image_dir={your infer images folder} --save_videos
```
**注意:**
请先确保已经安装了[ffmpeg](https://ffmpeg.org/ffmpeg.html), Linux(Ubuntu)平台可以直接用以下命令安装:`apt-get update && apt-get install -y ffmpeg`。`--frame_rate`表示视频的帧率,表示每秒抽取多少帧,可以自行设置,默认为-1表示会使用OpenCV读取的视频帧率。
### 4. 导出预测模型
```bash
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_dla34_30e_1088x608.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_dla34_30e_1088x608.pdparams
```
### 5. 用导出的模型基于Python去预测
```bash
python deploy/python/mot_jde_infer.py --model_dir=output_inference/fairmot_dla34_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。
### 6. 用导出的跟踪和关键点模型Python联合预测
```bash
python deploy/python/mot_keypoint_unite_infer.py --mot_model_dir=output_inference/fairmot_dla34_30e_1088x608/ --keypoint_model_dir=output_inference/higherhrnet_hrnet_w32_512/ --video_file={your video name}.mp4 --device=GPU
```
**注意:**
关键点模型导出教程请参考`configs/keypoint/README.md`。
## 引用
```
@inproceedings{Wojke2017simple,
title={Simple Online and Realtime Tracking with a Deep Association Metric},
author={Wojke, Nicolai and Bewley, Alex and Paulus, Dietrich},
booktitle={2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)},
year={2017},
pages={3645--3649},
organization={IEEE},
doi={10.1109/ICIP.2017.8296962}
}
@inproceedings{Wojke2018deep,
title={Deep Cosine Metric Learning for Person Re-identification},
author={Wojke, Nicolai and Bewley, Alex},
booktitle={2018 IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV)},
year={2018},
pages={748--756},
organization={IEEE},
doi={10.1109/WACV.2018.00087}
}
@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}
}
@article{zhang2020fair,
title={FairMOT: On the Fairness of Detection and Re-Identification in Multiple Object Tracking},
author={Zhang, Yifu and Wang, Chunyu and Wang, Xinggang and Zeng, Wenjun and Liu, Wenyu},
journal={arXiv preprint arXiv:2004.01888},
year={2020}
}
```