Generating realistic 3D worlds occupied by moving humans has many applications in games, architecture, and synthetic data creation. But generating such scenes is expensive and labor intensive. Recent work generates human poses and motions given a 3D scene. Here, we take the opposite approach and generate 3D indoor scenes given 3D human motion. Such motions can come from archival motion capture or from IMU sensors worn on the body, effectively turning human movement in a "scanner" of the 3D world. Intuitively, human movement indicates the free-space in a room and human contact indicates surfaces or objects that support activities such as sitting, lying or touching. We propose MIME (Mining Interaction and Movement to infer 3D Environments), which is a generative model of indoor scenes that produces furniture layouts that are consistent with the human movement. MIME uses an auto-regressive transformer architecture that takes the already generated objects in the scene as well as the human motion as input, and outputs the next plausible object. To train MIME, we build a dataset by populating the 3D FRONT scene dataset with 3D humans. Our experiments show that MIME produces more diverse and plausible 3D scenes than a recent generative scene method that does not know about human movement. Code and data will be available for research at https://mime.is.tue.mpg.de.
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来自多个RGB摄像机的无标记人类运动捕获(MOCAP)是一个广泛研究的问题。现有方法要么需要校准相机,要么相对于静态摄像头校准它们,该摄像头是MOCAP系统的参考框架。每个捕获会话都必须先验完成校准步骤,这是一个乏味的过程,并且每当有意或意外移动相机时,都需要重新校准。在本文中,我们提出了一种MOCAP方法,该方法使用了多个静态和移动的外部未校准的RGB摄像机。我们方法的关键组成部分如下。首先,由于相机和受试者可以自由移动,因此我们选择接地平面作为常见参考,以代表身体和相机运动,与代表摄像机坐标中身体的现有方法不同。其次,我们了解相对于接地平面的短人类运动序列($ \ sim $ 1SEC)的概率分布,并利用它在摄像机和人类运动之间消除歧义。第三,我们将此分布用作一种新型的多阶段优化方法的运动,以适合SMPL人体模型,并且摄像机在图像上的人体关键点构成。最后,我们证明我们的方法可以在从航空摄像机到智能手机的各种数据集上使用。与使用静态摄像头的单眼人类MOCAP任务相比,它还提供了更准确的结果。我们的代码可在https://github.com/robot-ception-group/smartmocap上进行研究。
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推断人类场景接触(HSC)是了解人类如何与周围环境相互作用的第一步。尽管检测2D人类对象的相互作用(HOI)和重建3D人姿势和形状(HPS)已经取得了重大进展,但单个图像的3D人习惯接触的推理仍然具有挑战性。现有的HSC检测方法仅考虑几种类型的预定义接触,通常将身体和场景降低到少数原语,甚至忽略了图像证据。为了预测单个图像的人类场景接触,我们从数据和算法的角度解决了上述局限性。我们捕获了一个名为“真实场景,互动,联系和人类”的新数据集。 Rich在4K分辨率上包含多视图室外/室内视频序列,使用无标记运动捕获,3D身体扫描和高分辨率3D场景扫描捕获的地面3D人体。 Rich的一个关键特征是它还包含身体上精确的顶点级接触标签。使用Rich,我们训练一个网络,该网络可预测单个RGB图像的密集车身场景接触。我们的主要见解是,接触中的区域总是被阻塞,因此网络需要能够探索整个图像以获取证据。我们使用变压器学习这种非本地关系,并提出新的身体场景接触变压器(BSTRO)。很少有方法探索3D接触;那些只专注于脚的人,将脚接触作为后处理步骤,或从身体姿势中推断出无需看现场的接触。据我们所知,BSTRO是直接从单个图像中直接估计3D身体场景接触的方法。我们证明,BSTRO的表现明显优于先前的艺术。代码和数据集可在https://rich.is.tue.mpg.de上获得。
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虽然从图像中回归3D人类的方法迅速发展,但估计的身体形状通常不会捕获真正的人形状。这是有问题的,因为对于许多应用,准确的身体形状与姿势一样重要。身体形状准确性差姿势准确性的关键原因是缺乏数据。尽管人类可以标记2D关节,并且这些约束3D姿势,但“标记” 3D身体形状并不容易。由于配对的数据与图像和3D身体形状很少见,因此我们利用了两个信息来源:(1)我们收集了各种“时尚”模型的互联网图像,以及一系列的人体测量值; (2)我们为3D身体网眼和模型图像收集语言形状属性。综上所述,这些数据集提供了足够的约束来推断密集的3D形状。我们利用几种新型方法来利用人体测量和语言形状属性来训练称为Shapy的神经网络,从而从RGB图像中回归了3D人类的姿势和形状。我们在公共基准测试上评估shapy,但请注意,它们要么缺乏明显的身体形状变化,地面真实形状或衣服变化。因此,我们收集了一个新的数据集,用于评估3D人类形状估计,称为HBW,其中包含“野生人体”的照片,我们为其具有地面3D身体扫描。在这个新的基准测试中,Shapy在3D身体估计的任务上的最先进方法极大地胜过。这是第一次演示,即可以从易于观察的人体测量和语言形状属性中训练来自图像的3D体形回归。我们的模型和数据可在以下网址获得:shapy.is.tue.mpg.de
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Mix-up training approaches have proven to be effective in improving the generalization ability of Deep Neural Networks. Over the years, the research community expands mix-up methods into two directions, with extensive efforts to improve saliency-guided procedures but minimal focus on the arbitrary path, leaving the randomization domain unexplored. In this paper, inspired by the superior qualities of each direction over one another, we introduce a novel method that lies at the junction of the two routes. By combining the best elements of randomness and saliency utilization, our method balances speed, simplicity, and accuracy. We name our method R-Mix following the concept of "Random Mix-up". We demonstrate its effectiveness in generalization, weakly supervised object localization, calibration, and robustness to adversarial attacks. Finally, in order to address the question of whether there exists a better decision protocol, we train a Reinforcement Learning agent that decides the mix-up policies based on the classifier's performance, reducing dependency on human-designed objectives and hyperparameter tuning. Extensive experiments further show that the agent is capable of performing at the cutting-edge level, laying the foundation for a fully automatic mix-up. Our code is released at [https://github.com/minhlong94/Random-Mixup].
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The 1$^{\text{st}}$ Workshop on Maritime Computer Vision (MaCVi) 2023 focused on maritime computer vision for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and Unmanned Surface Vehicle (USV), and organized several subchallenges in this domain: (i) UAV-based Maritime Object Detection, (ii) UAV-based Maritime Object Tracking, (iii) USV-based Maritime Obstacle Segmentation and (iv) USV-based Maritime Obstacle Detection. The subchallenges were based on the SeaDronesSee and MODS benchmarks. This report summarizes the main findings of the individual subchallenges and introduces a new benchmark, called SeaDronesSee Object Detection v2, which extends the previous benchmark by including more classes and footage. We provide statistical and qualitative analyses, and assess trends in the best-performing methodologies of over 130 submissions. The methods are summarized in the appendix. The datasets, evaluation code and the leaderboard are publicly available at https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/macvi.
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在过去的十年中,我们看到了工业数据,计算能力的巨大改善以及机器学习的重大理论进步。这为在大规模非线性监控和控制问题上使用现代机器学习工具提供了机会。本文对过程行业的应用进行了对最新结果的调查。
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现有的数据驱动和反馈流量控制策略不考虑实时数据测量的异质性。此外,对于缺乏数据效率,传统的加固学习方法(RL)方法通常会缓慢收敛。此外,常规的最佳外围控制方案需要对系统动力学的精确了解,因此对内源性不确定性会很脆弱。为了应对这些挑战,这项工作提出了一种基于不可或缺的增强学习(IRL)的方法来学习宏观交通动态,以进行自适应最佳周边控制。这项工作为运输文献做出了以下主要贡献:(a)开发连续的时间控制,并具有离散增益更新以适应离散时间传感器数据。 (b)为了降低采样复杂性并更有效地使用可用数据,将体验重播(ER)技术引入IRL算法。 (c)所提出的方法以“无模型”方式放松模型校准的要求,该方式可以稳健地进行建模不确定性,并通过数据驱动的RL算法增强实时性能。 (d)通过Lyapunov理论证明了基于IRL的算法和受控交通动力学的稳定性的收敛性。最佳控制定律被参数化,然后通过神经网络(NN)近似,从而缓解计算复杂性。在不需要模型线性化的同时,考虑了状态和输入约束。提出了数值示例和仿真实验,以验证所提出方法的有效性和效率。
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传统上,音乐标记和基于内容的检索系统是使用预定的本体论构建的,涵盖了一组刚性的音乐属性或文本查询。本文介绍了Mulan:首次尝试新一代的声学模型,这些模型将音乐音频直接与无约束的自然语言描述联系起来。Mulan采用了两座联合音频文本嵌入模型的形式,该模型使用4400万张音乐录音(37万小时)和弱相关的自由形式文本注释训练。通过与广泛的音乐流派和文本样式(包括传统的音乐标签)的兼容性,由此产生的音频文本表示形式涵盖了现有的本体论,同时又毕业至真正的零击功能。我们通过一系列实验演示了Mulan嵌入的多功能性,包括转移学习,零照片标记,音乐域中的语言理解以及跨模式检索应用程序。
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最近提出的检测变压器(DETR)已建立了一个完全端到端的范式以进行对象检测。但是,DETR遭受慢训练的融合,这阻碍了其对各种检测任务的适用性。我们观察到,由于对象查询和编码图像特征之间的语义不一致,DETR的缓慢收敛在很大程度上归因于将对象查询与相关区域匹配的困难。通过此观察,我们设计了与DETR ++(SAM-DETR ++)设计的语义对齐匹配,以加速DETR的收敛并改善检测性能。 SAM-DETR ++的核心是一个插件模块,该模块将对象查询和编码图像功能投射到相同的功能嵌入空间中,在该空间中,每个对象查询都可以轻松地与具有相似语义的相关区域匹配。此外,SAM-DETR ++搜索了多个代表性关键点,并利用其功能以具有增强的表示能力的语义对齐匹配。此外,SAM-DETR ++可以根据设计的语义对准匹配,以粗到5的方式有效地融合多尺度特征。广泛的实验表明,所提出的SAM-DETR ++实现了优越的收敛速度和竞争性检测准确性。此外,作为一种插件方法,SAM-DETR ++可以以更好的性能补充现有的DITR收敛解决方案,仅使用12个训练时代获得44.8%的AP和49.1%的AP,并使用Resnet-50上的CoCo Val2017上的50个训练时代获得50个训练时期。代码可在https://github.com/zhanggongjie/sam-detr上找到。
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