DeepSORT及SORT的说明

整体思路
SORT 算法的思路是将目标检测算法得到的检测框与预测的跟踪框的 iou（交并比）输入到匈牙利算法中进行线性分配来关联帧间 Id。而 DeepSORT 算法则是将目标的外观信息加入到帧间匹配的计算中，这样在目标被遮挡但后续再次出现的情况下，还能正确匹配 Id，从而减少 Id Switch。

算法思路
状态估计（state estimation）和轨迹处理（track handing）
状态估计

用一个 8 维空间表示轨迹在某个时刻的状态即( u , v , γ , h , x ˙ , y ˙ , γ ˙ , h ˙ ) (u, v, \gamma, h, 
 )，( u , v ) (u,v)(u,v)表示 bbox 的中心坐标，γ \gammaγ表示宽高比，h hh表示高度，最后四个变量代表前四个变量的速度信息。使用一个基于匀速模型和线性观测模型的标准卡尔曼滤波器进行目标状态的预测，预测结果为( u , v , γ , h ) (u,v,\gamma , h)(u,v,γ,h)。
 

相比于SORT算法，DeepSORT到底做了哪部分的改进呢？这里我们简单了解下SORT算法的缺陷。

SORT算法利用卡尔曼滤波算法预测检测框在下一帧的状态，将该状态与下一帧的检测结果进行匹配，实现车辆的追踪。

那么这样的话，一旦物体受到遮挡或者其他原因没有被检测到，卡尔曼滤波预测的状态信息将无法和检测结果进行匹配，该追踪片段将会提前结束。

遮挡结束后，车辆检测可能又将被继续执行，那么SORT只能分配给该物体一个新的ID编号，代表一个新的追踪片段的开始。所以SORT的缺点是

受遮挡等情况影响较大，会有大量的ID切换

那么如何解决SORT算法出现过多的ID切换呢？毕竟是online tracking，不能利用全局的视频帧的检测框数据，想要缓解拥堵造成的ID切换需要利用到前面已经检测到的物体的外观特征（假设之前被检测的物体的外观特征都被保存下来了），那么当物体收到遮挡后到遮挡结束，我们能够利用之前保存的外观特征分配该物体受遮挡前的ID编号，降低ID切换。

当然DeepSORT就是这么做的，论文中提到

We overcome this issue by replacing the  association metric with a  more informed metric that combines  motion and appearance information.In particular,we apply a  convolutional neural network (CNN) that has been trained to  discriminate pedestrians on a large-scale person re-identification dataset.

很显然，DeepSORT中采用了一个简单（运算量不大）的CNN来提取被检测物体（检测框物体中）的外观特征（低维向量表示），在每次（每帧）检测+追踪后，进行一次物体外观特征的提取并保存。

后面每执行一步时，都要执行一次当前帧被检测物体外观特征与之前存储的外观特征的相似度计算，这个相似度将作为一个重要的判别依据（不是唯一的，因为作者说是将运动特征与外观特征结合作为判别依据，这个运动特征就是SORT中卡尔曼滤波做的事）。