Deep learning-based models, such as recurrent neural networks (RNNs), have been applied to various sequence learning tasks with great success. Following this, these models are increasingly replacing classic approaches in object tracking applications for motion prediction. On the one hand, these models can capture complex object dynamics with less modeling required, but on the other hand, they depend on a large amount of training data for parameter tuning. Towards this end, we present an approach for generating synthetic trajectory data of unmanned-aerial-vehicles (UAVs) in image space. Since UAVs, or rather quadrotors are dynamical systems, they can not follow arbitrary trajectories. With the prerequisite that UAV trajectories fulfill a smoothness criterion corresponding to a minimal change of higher-order motion, methods for planning aggressive quadrotors flights can be utilized to generate optimal trajectories through a sequence of 3D waypoints. By projecting these maneuver trajectories, which are suitable for controlling quadrotors, to image space, a versatile trajectory data set is realized. To demonstrate the applicability of the synthetic trajectory data, we show that an RNN-based prediction model solely trained on the generated data can outperform classic reference models on a real-world UAV tracking dataset. The evaluation is done on the publicly available ANTI-UAV dataset.


翻译:深层次的学习模型,如经常性神经网络,已经应用到各种序列学习任务中,并取得了巨大成功。在此之后,这些模型正在越来越多地取代用于运动预测的物体跟踪应用的经典方法。一方面,这些模型可以捕捉复杂的物体动态,而不需要多少建模,但另一方面,这些模型依靠大量的培训数据来调节参数。为此,我们提出了一个方法,用于生成图像空间中无人驾驶航空器(UAVs)的合成轨迹数据。由于UAVs或相反的二次轨迹是动态系统,因此它们不能遵循任意的轨迹。鉴于UAVs轨迹符合一个与较高级运动最小变化相适应的平稳标准,但另一方面,这些模型可以用来规划攻击性二次轨迹飞行的调整。我们通过预测这些适合控制孔径塔(UAVs)到图像空间的调整轨迹。一个可扩展的轨迹数据集集数据集已经实现。为了证明合成轨迹轨迹数据的可适用性,在合成轨迹轨迹模型上,我们只能用一个经过培训的公开数据跟踪模型来显示正在生成的模型。

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