OpenMMLab MMTracking目标跟踪官方文档学习（一）

介绍

MMTracking 是PyTorch的开源视频感知工具箱。它是OpenMMLab项目的一部分。
它支持 4 个视频任务：
视频对象检测 (VID)
单目标跟踪 (SOT)
多目标跟踪 (MOT)
视频实例分割 (VIS)

主要特点

第一个统一视频感知平台
我们是第一个统一多功能视频感知任务的开源工具箱，包括视频对象检测、多对象跟踪、单对象跟踪和视频实例分割。

模块化设计
我们将视频感知框架分解为不同的组件，并且可以通过组合不同的模块轻松构建定制的方法。

简单、快速、强大
简单：MMTracking 与其他 OpenMMLab 项目交互。它基于MMDetection构建，我们只需通过修改配置即可利用任何检测器。
快速：所有操作都在 GPU 上运行。训练和推理速度比其他实现更快或相当。
Strong：我们重现了最先进的模型，其中一些模型甚至优于官方实现。

入门

MMTracking的基本使用方法请参考get_started.md 。
提供了 Colab 教程。您可以在此处预览笔记本或直接在Colab上运行它。

号外号外～ MMTracking 要开始持续更新啦

同时释放了高效、强大的基准模型，部分实现超出官方版本（比如视频目标检测中的 SELSA、多目标跟踪中的 Tracktor、单目标跟踪中的 SiameseRPN++），在部分学术数据集（比如 ImageNet VID）达到 SOTA 水平。

1）、在 MMTracking V0.5.0 刚刚发布的时候，我们支持了以下算法：

视频目标检测（VID）算法：

视频目标检测只需要对视频内的每一帧进行检测，不要求对不同帧中的同一目标进行关联。
DFF (CVPR 2017)
FGFA (ICCV 2017)
SELSA (ICCV 2019)
Temporal RoI Align (AAAI 2021)

多目标跟踪（MOT）算法：

多目标检测在完成视频目标检测的基础上，更加侧重于对视频内的同一目标进行关联。
SORT (ICIP 2016)
DeepSORT (ICIP 2017)
Tracktor (ICCV 2019)

单目标跟踪（SOT）算法：

单目标跟踪更加侧重人机交互，算法需要在给定一个任意类别，任意形状目标的情况下，能够对其进行持续跟踪。
SiameseRPN++ (CVPR 2019)

MMTracking V0.7.0 发布啦！该版本主要新增了以下特性：
Codebase
重构、完善了英文用户文档、中文用户文档，用鲜明的例子告诉大家如何推理、测试、训练 VID、MOT、SOT 的模型
支持所有算法的 FP16 训练与测试
VID
支持新的视频目标检测算法 Temporal RoI Align (AAAI 2021)， 同时为所有视频目标检测算法提供了使用 ResNeXt-101 为 backbone 的预训练模型，该方法以 84.1 mAP@50 的性能在 ImageNet VID 数据集上达到了 SOTA 水平
MOT
提供 Tracktor 在 MOT15、MOT16、MOT20 上的结果，在更加复杂的 MOT20 数据集的主要评估指标 MOTA 上，比官方版本高出 5.3 个点
支持在 MOT 数据集训练 ReID model
支持在 MOT 数据集进行错误（FP、FN、IDS）可视化分析
SOT
支持更多的 SOT 数据集：LaSOT、UAV123、TrackingNet，其它主流数据集也即将支持

OpenMMLab 内部项目间的充分交互

MMTracking: OpenMMLab 一体化视频目标感知平台

视频内的目标感知在大部分情况下可以认为是 2D 目标检测的下游任务，十分依赖各种 2D 目标检测算法。在此之前，如何使用或切换不同的 2D 目标检测器其实是一个很烦琐耗时的任务。

在 MMTracking 中，我们充分利用了 OpenMMLab 其他平台的成果与优势，极大的简化了代码框架。比如，我们 import 或继承了 MMDetection 中的大部分模块，极大的简化了代码框架。在这种模式下，我们可以通过 configs 直接使用 MMDetection 中的所有模型。以多目标跟踪举例，每一个多目标跟踪模型多由以下几个模块组成:

import torch.nn as nn
from mmdet.models import build_detector

class BaseMultiObjectTracker(nn.Module):

    def __init__(self,
                 detector=None,
                 reid=None,
                 tracker=None,
                 motion=None,
                 pretrains=None):
        self.detector = build_detector(detector)
        ...

Configs 示例：

model = dict(
    type='BaseMultiObjectTracker',
    detector=dict(type='FasterRCNN', **kwargs),
    reid=dict(type='BaseReID', **kwargs),
    motion=dict(type='KalmanFilter', **kwargs),
    tracker=dict(type='BaseTracker', **kwargs))

快速上手！MMTracking 食用指南 之 VID 篇(视频目标检测)（附 AAAI2021 论文解读 ！）

1、运行 VID demo

该脚本可以使用视频对象检测模型来推断输入视频。

python demo/demo_vid.py \
    ${CONFIG_FILE}\
    --input ${INPUT} \
    --checkpoint ${CHECKPOINT_FILE} \
    [--output ${OUTPUT}] \
    [--device ${DEVICE}] \
    [--show]

并且INPUT和OUTPUT支持mp4视频格式和文件夹格式。
可选参数：

OUTPUT：可视化演示的输出。如果未指定，则–show有义务即时播放视频。
DEVICE：用于推理的设备。选项有cpu或cuda:0等。
–show：是否动态显示视频。

例子：

假设您已经将检查点下载到该目录checkpoints/，您的视频文件名为demo.mp4，输出路径为./outputs/

python ./demo/demo_vid.py \
    configs/vid/selsa/selsa_faster-rcnn_r50-dc5_8xb1-7e_imagenetvid.py \
    --input ./demo.mp4 \
    --checkpoint checkpoints/selsa_faster_rcnn_r101_dc5_1x_imagenetvid_20201218_172724-aa961bcc.pth \
    --output ./outputs/ \
    --show

在 MMTracking 根目录下只需执行以下命令，即可使用 SELSA + Temporal RoI Align 算法运行 VID demo

python demo/demo_vid.py configs/vid/temporal_roi_align/selsa-troialign_faster-rcnn_r101-dc5_8xb1-7e_imagenetvid.py  --input demo/demo.mp4 --checkpoint checkpoints/selsa_troialign_faster_rcnn_r101_dc5_7e_imagenetvid_20210822_111621-22cb96b9.pth --output vid.mp4  --show

python demo/demo_vid.py configs/vid/temporal_roi_align/selsa-troialign_faster-rcnn_x101-dc5_8xb1-7e_imagenetvid.py --input demo/demo.mp4 --checkpoint checkpoints/selsa_troialign_faster_rcnn_x101_dc5_7e_imagenetvid_20210822_164036-4471ac42.pth --output vid.mp4  --show

2、测试 VID 模型

在 MMTracking 根目录下使用以下命令即可测试 VID 模型，并且评估模型的 bbox mAP

./tools/dist_test.sh configs/vid/temporal_roi_align/selsa_troialign_faster_rcnn_r101_dc5_7e_imagenetvid.py 8 \
    --checkpoint checkpoints/selsa_troialign_faster_rcnn_r101_dc5_7e_imagenetvid_20210822_111621-22cb96b9.pth \
    --out results.pkl \
    --eval bbox

3、训练 VID 模型

在 MMTracking 根目录下使用以下命令即可训练 VID 模型，并且在最后一个 epoch 评估模型的 bbox mAP

./tools/dist_train.sh ./configs/temporal_roi_align/selsa_troialign_faster_rcnn_r101_dc5_7e_imagenetvid.py 8 \
    --work-dir ./work_dirs/

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