为了克服在复杂场景下红外小目标探测的难题，北京理工大学光电学院的许廷发教授科研团队进行了智能化红外小目标定位与跟踪方法的研究，取得了突破性进展。该研究成果以“Anti-UAV410: A Thermal Infrared Benchmark and Customized Scheme for Tracking Drones in the Wild”为题，已在国际顶级期刊《IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI)》上发表。IEEE TPAMI作为人工智能、模式识别、图像处理等领域的顶级权威期刊，其影响因子为23.6，同时也是中国计算机协会（CCF）推荐的人工智能领域A类期刊。论文第一作者为北京理工大学博士研究生黄博和李佳男副研究员，通讯作者为北京理工大学许廷发教授。

针对实际环境中红外无人机目标尺度和属性差异显著的问题，许廷发教授团队提出并构建了首个大规模红外无人机目标跟踪数据集，Anti-UAV410。该数据集包含410个红外视频序列和超过40万个无人机目标标注框。同时，团队提出了一种适用于复杂场景下的红外小目标智能定位与跟踪方法——SiamDT。该方法能够有效抑制红外图像中的复杂背景干扰，实现对弱小目标的准确定位与跟踪，方法框架如图1所示。

图1. SiamDT红外无人机小目标跟踪方法框架

SiamDT跟踪方法融合了双语义特征提取机制，巧妙构建了动态背景杂波下的红外小目标特性模型。在城市、山区、海上和沙漠等实际场景的测试中，该框架实现了对复杂场景下的红外无人机小目标的精准定位与鲁棒跟踪，效果如图2所示。

图2. 复杂场景下的红外无人机小目标跟踪效果

该项工作创新性地构建了大规模红外无人机小目标跟踪数据集，并科学地解决了复杂场景下的红外小目标定位与跟踪难题。这为红外小目标探测领域的发展提供了关键数据支撑，并奠定了理论和技术基础。

论文详情：B. Huang, J. Li, J. Chen, G. Wang, J. Zhao and T. Xu, " Anti-UAV410: A Thermal Infrared Benchmark and Customized Scheme for Tracking Drones in the Wild," in IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, doi: 10.1109/TPAMI.2023.3335338.

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10325629

附作者简介：

黄博，北京理工大学光电学院博士，现任重庆大学副教授。主要研究基于相关滤波和孪生网络的光电成像目标跟踪探测理论和方法。在高水平期刊IEEE TPAMI、IEEE TNNLS、IEEE TCYB、IEEE TMI和IEEE TMM等发表论文20余篇，其中第一作者13篇，最佳会议论文1篇，封面SCI论文1篇。主持国家自然科学基金青年项目、重庆市自然科学基金面上项目、重庆大学科研启动项目等。获ICCV 2021 Anti-UAV Workshop & Challenge国际挑战赛冠军、王大珩光学奖高校学生光学奖、北京理工大学育苗基金和国家奖学金等荣誉。

李佳男，博士，北京理工大学光电学院预聘助理教授（特别副研究员），新加坡国立大学博士后。主要从事光电成像目标探测与识别等方面的研究，主持国家自然科学基金等项目5项。以第一/共一作者发表IEEE TPAMI 3篇，IEEE TNNLS、CVPR等论文11篇，ESI高被引论文1篇；以通讯作者发表论文40余篇；谷歌学术总引近4000次。入选中国科协及北京市科协“青年人才托举工程”项目，获得中国图象图形学学会优秀博士学位论文，王大珩光学奖等荣誉。指导学生获得 ICCV 2021“反无人机跟踪”挑战赛国际冠军及最佳论文奖、第四届“空天杯”创新创意大赛二等奖、中国高等教育博览会“校企合作 双百计划”典型案例等。研究成果在国家重大科技基础设施中得到重要应用。

许廷发，博士，教授/博导，国家一级重点学科“光学工程”学科责任教授，光电成像技术与系统教育部重点实验室主任，北京理工大学重庆创新中心智能化和大数据技术实验室主任。近年来带领其科研团队围绕光电成像探测与识别、计算成像和人工智能等领域不断深化研究。主持承担国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目等40余项。在国际、国内等系列期刊发表学术论文190余篇，其中被SCI/EI收录100余篇。以第一发明人申请国家发明专利50项，已授权和公示25项。获省部级科技进步二等奖等奖项3项。指导研究生获得中国图象图形学学会优秀博士学位论文，二人次获得王大珩高校学生光学奖，二人次获得全国光学与光学工程博士生学术联赛全国百强，获得中国高等教育博览会“校企合作 双百计划”典型案例和重庆英才创新创业示范团队等荣誉称号。