关键词:
水下视觉
目标跟踪
场景感知
图卷积网络
双视图图对比学习
摘要:
水下视觉目标跟踪是自主水下航行器(AUV)场景理解的核心技术之一。然而, 复杂水下环境中的光照不均、背景干扰和目标外观变化等问题, 严重影响传统视觉目标跟踪方法的准确性和稳定性。现有方法主要依赖目标的表观建模, 难以实现复杂环境下可靠跟踪, 尤其是在相似目标干扰的情况下, 容易导致误识别和目标漂移。文中提出了一种基于场景感知的水下单目标跟踪方法, 通过基于区域分割的图卷积模块提取场景内所有目标区域, 并结合图卷积网络建模目标区域与周围关键区域的长距离依赖关系, 显著提升对相似目标的区分能力。此外, 文中引入双视图图对比学习策略, 通过生成随机扰动的目标特征视图, 实现图卷积模块的无监督在线更新, 使得模型能够在复杂环境下保持较强的适应性和稳定性。实验表明, 所提方法在跟踪精度和鲁棒性方面显著优于经典方法, 尤其在光照变化大、背景复杂和相似目标干扰较强的场景下, 成功率和精确度均有明显提升。这表明文中研究有效解决了水下目标跟踪中因光照变化和背景干扰导致的目标漂移问题, 能在相似目标存在时保持稳定跟踪, 为水下无人系统提供了高效可靠的目标跟踪解决方案。