Spatial-Temporal Map Vehicle Trajectory Detection Using Dynamic Mode Decomposition and Res-UNet+ Neural Networks

弹道 计算机科学 人工智能 人工神经网络 深度学习 分割 计算机视觉 模式识别(心理学) 机器学习 天文 物理
作者
Tianya T. Zhang,Peter J. Jin
出处
期刊:Cornell University - arXiv 被引量:2
标识
DOI:10.48550/arxiv.2201.04755
摘要

This paper presents a machine-learning-enhanced longitudinal scanline method to extract vehicle trajectories from high-angle traffic cameras. The Dynamic Mode Decomposition (DMD) method is applied to extract vehicle strands by decomposing the Spatial-Temporal Map (STMap) into the sparse foreground and low-rank background. A deep neural network named Res-UNet+ was designed for the semantic segmentation task by adapting two prevalent deep learning architectures. The Res-UNet+ neural networks significantly improve the performance of the STMap-based vehicle detection, and the DMD model provides many interesting insights for understanding the evolution of underlying spatial-temporal structures preserved by STMap. The model outputs were compared with the previous image processing model and mainstream semantic segmentation deep neural networks. After a thorough evaluation, the model is proved to be accurate and robust against many challenging factors. Last but not least, this paper fundamentally addressed many quality issues found in NGSIM trajectory data. The cleaned high-quality trajectory data are published to support future theoretical and modeling research on traffic flow and microscopic vehicle control. This method is a reliable solution for video-based trajectory extraction and has wide applicability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
molihuakai应助star采纳,获得10
1秒前
Hello应助真实的士萧采纳,获得10
1秒前
小二郎应助魔幻灯泡采纳,获得10
1秒前
一锅粥发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
数据女工应助我是蝈蝈采纳,获得10
2秒前
Fayee发布了新的文献求助30
2秒前
数据女工应助我是蝈蝈采纳,获得10
2秒前
科目三应助我是蝈蝈采纳,获得10
2秒前
小冉完成签到,获得积分10
2秒前
汉堡包应助我是蝈蝈采纳,获得10
2秒前
wuliye完成签到 ,获得积分10
2秒前
Orange应助我是蝈蝈采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助我是蝈蝈采纳,获得10
3秒前
3秒前
李爱国应助我是蝈蝈采纳,获得30
3秒前
aiomn发布了新的文献求助20
3秒前
领导范儿应助我是蝈蝈采纳,获得10
3秒前
大个应助我是蝈蝈采纳,获得80
3秒前
小马甲应助我是蝈蝈采纳,获得30
4秒前
4秒前
weixun完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
星辰大海应助www采纳,获得10
5秒前
向日葵发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助如意向真采纳,获得10
6秒前
7秒前
隐形曼青应助呜呜呜采纳,获得10
8秒前
小橙子发布了新的文献求助10
8秒前
dengy发布了新的文献求助10
8秒前
小陈呀完成签到 ,获得积分10
8秒前
无花果应助积极的怜南采纳,获得10
10秒前
李健的粉丝团团长应助123采纳,获得10
10秒前
数据女工应助我是蝈蝈采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助我是蝈蝈采纳,获得30
10秒前
科目三应助我是蝈蝈采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助我是蝈蝈采纳,获得10
10秒前
香蕉觅云应助我是蝈蝈采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253083
关于积分的说明 17564402
捐赠科研通 5497197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899192
邀请新用户注册赠送积分活动 1875829
关于科研通互助平台的介绍 1716551