Siamese Networks for Visual Object Tracking

Visual object tracking has become one of the hottest topics in computer vision since its appearance in the 90s. It has a wide range of important applications in real life, such as autonomous driving, robot navigation and video surveillance. Despite the efforts made by the research community during the last decades, arbitrary object tracking is still, in its generality, an unsolved problem. Recently, some tracking algorithms have used convolutional neural networks trained from large datasets, providing richer image features and achieving more accurate object tracking. Results show that deep learning techniques can be applied to enhance the tracking capabilities by learning a better model of the object?s appearance. The aim of this thesis is to study and evaluate the implementation of one method of this approach called SiamFC and to give a brief overview of the current tracking challenges. The code developed in this study makes use of an existing Python implementation of SiamFC and is publicly available at https://github.com/sergi2596/pytorch-siamfcEl seguimiento de objetos se ha convertido en uno de los temas más candentes en visión artificial de las últimas décadas. Se puede aplicar a multitud de situaciones en la vida real, como por ejemplo la conducción autónoma, la robótica o la videovigilancia. A pesar de que la comunidad científica ha estado investigando activamente en este campo, el seguimiento de objetos es todavía un problema complejo que necesita ser mejorado. Recientemente, algunos algoritmos han utilizado las redes neuronales convolucionales entrenadas con grandes bancos de datos para ofrecer un seguimiento de objetos mejor y más fiable. Los resultados muestran que las técnicas de aprendizaje profundo se pueden aplicar para mejorar las capacidades de seguimiento gracias a la oportunidad de aprender modelos más complejos de la apariencia de los objetos. Este trabajo busca estudiar y probar la implementación de uno de estos algoritmos conocido como SiamFC, así como dar una visión global de los retos actuales del seguimiento de objetos. El código desarrollado en esta tesis está basado en una implementación ya existente de SiamFC basada en Python y está disponible en https://github.com/sergi2596/pytorch-siamfc.El seguiment d'objectes s'ha convertit en un dels temes més candents en visió artificial de les últimes dècades. Es pot aplicar a multitud de situacions a la vida real, com per exemple conducció autònoma, robòtica i videovigilància. Tot i que la comunitat científica ha estat molt activa investigant en aquest camp, el seguiment d'objectes és encara un problema complex que necessita ser millorat. Recentment, alguns algoritmes han utilitzat les xarxes neuronals convolucionals entrenades amb grans bancs de dades per oferir un seguiment d'objectes millor i més fiable. Els resultats mostren que les tècniques d'aprenentatge profund es poden aplicar per millorar les capacitats de seguiment gràcies a la oportunitat d'aprendre models més complexos de l'aparença dels objectes. L'objectiu d'aquest treball és estudiar i provar la implementació d'un d'aquests algoritmes anomenat SiamFC, així com donar una visió global dels reptes actuals del seguiment d'objectes. El codi desenvolupat en aquesta tesis està basat en una implementació ja existent del SiamFC basada en Python i està a https://github.com/sergi2596/pytorch-siamf