SORT和DeepSORT是多目标跟踪中两个知名度比较高的算法。DeepSORT是原团队对SORT的改进版本。现在来解析一下SORT和DeepSORT的基本思路。
1.SORT
SORT核心是卡尔曼滤波和匈牙利匹配两个算法。流程图如下所示，可以看到整体可以拆分为两个部分，分别是匹配过程和卡尔曼预测加更新过程，都用灰色框标出来了。
关键步骤：轨迹卡尔曼滤波预测→ 使用匈牙利算法将预测后的tracks和当前帧中的detecions进行匹配（IOU匹配） → 卡尔曼滤波更新
卡尔曼滤波分为两个过程：预测和更新。SORT引入了线性速度模型与卡尔曼滤波来进行位置预测，先进行位置预测然后再进行匹配。运动模型的结果可以用来预测物体的位置。
匈牙利算法解决的是一个分配问题，用IOU距离作为权重（也叫cost矩阵），并且当IOU小于一定数值时，不认为是同一个目标，理论基础是视频中两帧之间物体移动不会过多。在代码中选取的阈值是0.3。scipy库的linear_sum_assignment都实现了这一算法，只需要输入cost_matrix即代价矩阵就能得到最优匹配。
2.DeepSort
DeepSORT是SORT的续作，整体框架没有大改，还是延续了卡尔曼滤波加匈牙利算法的思路，在这个基础上增加了鉴别网络Deep Association Metric。
下图是deepSORT流程图，和SORT基本一样，就多了级联匹配（Matching Cascade）和新轨迹的确认（confirmed）。
关键步骤：轨迹卡尔曼滤波预测→ 使用匈牙利算法将预测后的tracks和当前帧中的detecions进行匹配（级联匹配和IOU匹配） → 卡尔曼滤波更新
级联匹配流程图如下所示：
其中上半部分就是相似度估计，也就是算这个分配问题的代价函数。下半部分依旧使用匈牙利算法进行检测框和跟踪框的匹配。
总结：
1.SORT算法
SORT是利用强大的CNN检测器的检测结果来进行多目标跟踪使用基于卡尔曼滤波（Kalman filter）与匈牙利算法（Hungarian algorithm）的方法来进行跟踪。
2.deepSORT算法
DeepSORT是在SORT基础上进行的修改，增加了级联匹配和目标的确认，还是使用卡尔曼滤波加匈牙利算法进行目标跟踪。
1.SORT核心是卡尔曼滤波和匈牙利算法。流程图如下所示，可以看到整体可以拆分为两个部分，分别是匈牙利匹配过程和卡尔曼预测加更新过程，都用灰色框标出来了。关键步骤：--> 卡尔曼滤波预测出预测框--> 使用匈牙利算法将卡尔曼滤波的预测框和yolo的检测框进行IOU匹配来计算相似度 --> 卡尔曼滤波使用yolo的检测框更新卡尔曼滤波的预测框2.卡尔曼滤波分为两个过程：预测过程和更新过程。SORT引入了线性速度模型与卡尔曼滤波来进行位置预测，先进行位置预测然后再进行匹配。运动模型的结果可以用来预测物体的位置。匈牙利算法解决的是一个分配问题，用IOU距离作为权重(也即cost代价矩阵)，并且当IOU小于一定数值(IOU阈值)时，不认为是同一个目标，理论基础是视频中两帧之间物体移动不会过多。在代码中选取的IOU阈值是0.3。scipy库的linear_sum_assignment实现了匈牙利算法，只需要输入cost_matrix代价矩阵(全部预测框和全部检测框两两IOU计算结果)到linear_sum_assignment中就能得到预测框和检测框两两最优匹配的组合。
1.跟踪器链(列表)：实际就是多个的卡尔曼滤波KalmanBoxTracker自定义类的实例对象组成的列表。每个目标框都有对应的一个卡尔曼滤波器(KalmanBoxTracker实例对象)，KalmanBoxTracker类中的实例属性专门负责记录其对应的一个目标框中各种统计参数，并且使用类属性负责记录卡尔曼滤波器的创建个数，增加一个目标框就增加一个卡尔曼滤波器(KalmanBoxTracker实例对象)。把每个卡尔曼滤波器(KalmanBoxTracker实例对象)都存储到跟踪器链(列表)中。2.unmatched_detections(列表)：检测框中出现新目标，但此时预测框(跟踪框)中仍不不存在该目标，那么就需要在创建新目标对应的预测框/跟踪框(KalmanBoxTracker类的实例对象)，然后把新目标对应的KalmanBoxTracker类的实例对象放到跟踪器链(列表)中。3.unmatched_trackers(列表)：当跟踪目标失败或目标离开了画面时，也即目标从检测框中消失了，就应把目标对应的跟踪框(预测框)从跟踪器链中删除。unmatched_trackers列表中保存的正是跟踪失败即离开画面的目标，但该目标对应的预测框/跟踪框(KalmanBoxTracker类的实例对象)此时仍然存在于跟踪器链(列表)中，因此就需要把该目标对应的预测框/跟踪框(KalmanBoxTracker类的实例对象)从跟踪器链(列表)中删除出去。
DeepSORT是SORT的续作，整体框架没有大改，还是延续了卡尔曼滤波加匈牙利算法的思路，并且在这个基础上增加了鉴别网络Deep Association Metric。下图是deepSORT流程图，和SORT基本一样，就多了级联匹配(Matching Cascade)和新轨迹的确认(confirmed)。
关键步骤：--> 卡尔曼滤波预测出预测框--> 使用匈牙利算法将卡尔曼滤波的预测框和yolo的检测框进行级联匹配加IOU匹配两者分别来计算相似度 --> 卡尔曼滤波使用yolo的检测框更新卡尔曼滤波的预测框级联匹配计算相似度的流程图如下所示：上半部分为相似度估计，也就是计算这个分配问题的代价矩阵。下半部分依旧是使用匈牙利算法进行检测框和预测框的匹配。
