1.一种基于稀疏时空图Transformer网络的行人轨迹预测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:从图像帧中获取行人的位置信息,对行人轨迹信息进行数据预处理,得到当前帧每个行人的轨迹坐标,通过遍历图像帧,获取行人所有帧对应的轨迹;
S2:使用动态空间Transformer,利用自注意力机制对空间依赖关系进行动态建模,利用多头注意力机制对空间依赖的多种模型进行联合建模;
S3:使用时间Transformer,利用自注意力机制实现跨多个时间步的双向时间依赖性建模;
S4:使用稀疏映射函数entmax15应用于空间和时间Transformer,得到具有稀疏变换的时空Transformer网络;
S5:设计一种基于时空Transformer的时空块链的模型框架,同时利用动态空间依赖性和长期的时间依赖性;
S6:利用全连接层对行人运动的状态信息生成行人未来的轨迹位置。
2.根据权利要求1所述的基于稀疏时空图Transformer网络的行人轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤S2中,具体包括以下步骤:S2.1:动态图卷积层
空间嵌入特征通过学习一个线性映射,将每个节点的输入特征投影到一个高维潜在子空间中,在高维潜在子空间中通过训练和建模来捕获动态的空间依赖性,首先将稀疏空间ransformer的输入特征X其中,
利用Q
使用稀疏注意力函数1.5-entmax归一化空间依赖,用SA
S2.2:提取行人之间的交互
采用自注意力机制用于图上的消息传递,使用多头注意力函数MultiheadAttention计算节点之间的注意力权重,nhead设置为8头,通过学习多个线性映射,以在不同的潜在子空间中模拟受各种因素影响的动态空间依赖性。
3.根据权利要求1所述的基于稀疏时空图Transformer网络的行人轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:S3.1:自注意力首先计算从时间t=1到T的查询矩阵Q其中的查询、键和值函数为一个共享的线性变换函数,利用QA
4.根据权利要求1所述的基于稀疏时空图Transformer网络的行人轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤S4具体为:采用泛化的注意力机制α-entmax转换,通过引入一个可调整的参数α,允许模型在softmax和稀疏max之间平滑过渡,设置参数α=1.5来替换softmax函数。
5.根据权利要求1所述的基于稀疏时空图Transformer网络的行人轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤S5具体为:观测轨迹首先通过全连接层得到输入特征,接着进入到稀疏空间Transformer和稀疏时间Transformer,第l个时空块的输入是由第l-1个时空块在时间步长T获得输出张量