从单个RGB图像中估算3D相互作用的手姿势对于理解人类行为至关重要。与大多数直接预测两只相互作用手的3D姿势的先前作品不同,我们建议分解具有挑战性的相互作用姿势估计任务并分别估算每只手的姿势。这样,就可以直接利用单手姿势估计系统的最新研究进度。然而,由于(1)严重的手部阻塞和(2)手的歧义性,手动姿势估计在相互作用的情况下非常具有挑战性。为了应对这两个挑战,我们提出了一种新型的手部划分和去除(HDR)框架,以执行手部斜切和脱离分散术的去除。我们还提出了第一个称为Amodal intredhand数据集(AIH)的大规模合成Amodal手数据集,以促进模型培训并促进相关研究的开发。实验表明,所提出的方法显着优于先前的最新相互作用姿势估计方法。代码和数据可在https://github.com/menghao666/hdr上找到。
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在本文中,我们考虑了同时找到和从单个2D图像中恢复多手的具有挑战性的任务。先前的研究要么关注单手重建,要么以多阶段的方式解决此问题。此外,常规的两阶段管道首先检测到手部区域,然后估计每个裁剪贴片的3D手姿势。为了减少预处理和特征提取中的计算冗余,我们提出了一条简洁但有效的单阶段管道。具体而言,我们为多手重建设计了多头自动编码器结构,每个HEAD网络分别共享相同的功能图并分别输出手动中心,姿势和纹理。此外,我们采用了一个弱监督的计划来减轻昂贵的3D现实世界数据注释的负担。为此,我们提出了一系列通过舞台训练方案优化的损失,其中根据公开可用的单手数据集生成具有2D注释的多手数据集。为了进一步提高弱监督模型的准确性,我们在单手和多个手设置中采用了几个功能一致性约束。具体而言,从本地功能估算的每只手的关键点应与全局功能预测的重新投影点一致。在包括Freihand,HO3D,Interhand 2.6M和RHD在内的公共基准测试的广泛实验表明,我们的方法在弱监督和完全监督的举止中优于基于最先进的模型方法。代码和模型可在{\ url {https://github.com/zijinxuxu/smhr}}上获得。
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在自然谈话和互动中,我们的手经常重叠或彼此接触。由于双手的均匀外观,这使得估计从图像互动的3D姿势困难。在本文中,我们证明了自我相似性,以及将像素观测分配给各自的手和它们的部分的产生的歧义是最终3D姿势错误的主要原因。通过这种洞察力,我们提出了数字,一种估计来自单眼图像的两个交互手的3D姿势的新方法。该方法包括两个交织分支,该分支处理输入图像到每个像素语义部分分段掩模和视觉特征卷。与事先工作相比,我们不会从姿势估计阶段解耦分割,而是直接利用每个像素概率直接在下游姿势估计任务中。为此,零件概率与视觉功能合并并通过全卷积层处理。我们通过实验表明,该方法在Interhand2.6M数据集中实现了新的最先进的性能。我们提供详细的消融研究,以证明我们方法的功效,并提供对像素所有权建模如何影响3D手姿势估计的见解。
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从单眼RGB图像中重建3D手网络,由于其在AR/VR领域的巨大潜在应用,引起了人们的注意力越来越多。大多数最先进的方法试图以匿名方式解决此任务。具体而言,即使在连续录制会话中用户没有变化的实际应用程序中实际上可用,因此忽略了该主题的身份。在本文中,我们提出了一个身份感知的手网格估计模型,该模型可以结合由受试者的内在形状参数表示的身份信息。我们通过将提出的身份感知模型与匿名对待主题的基线进行比较来证明身份信息的重要性。此外,为了处理未见测试对象的用例,我们提出了一条新型的个性化管道来校准固有的形状参数,仅使用该受试者的少数未标记的RGB图像。在两个大型公共数据集上进行的实验验证了我们提出的方法的最先进性能。
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现有的计算机视觉系统可以与人类竞争,以理解物体的可见部分,但在描绘部分被遮挡物体的无形部分时,仍然远远远远没有达到人类。图像Amodal的完成旨在使计算机具有类似人类的Amodal完成功能,以了解完整的对象,尽管该对象被部分遮住。这项调查的主要目的是对图像Amodal完成领域的研究热点,关键技术和未来趋势提供直观的理解。首先,我们对这个新兴领域的最新文献进行了全面的评论,探讨了图像Amodal完成中的三个关键任务,包括Amodal形状完成,Amodal外观完成和订单感知。然后,我们检查了与图像Amodal完成有关的流行数据集及其共同的数据收集方法和评估指标。最后,我们讨论了现实世界中的应用程序和未来的研究方向,以实现图像的完成,从而促进了读者对现有技术和即将到来的研究趋势的挑战的理解。
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3D互动手重建对于促进人机互动和人类行为理解至关重要。以前的工作在此字段中依赖于辅助输入,例如深度图像,或者如果使用单目的RGB图像,则只能处理单手。当应用于紧密互动时,单手方法倾向于产生碰撞手网格,因为它们无法明确地模拟两只手之间的相互作用。在本文中,我们首次尝试重建从单眼单rgb图像的三维交互手。我们的方法可以通过精确的3D姿势和最小冲突生成3D手网格。这是通过两级框架实现的。具体地,第一阶段采用卷积神经网络来产生容忍碰撞但鼓励姿势准确的手网格的粗略预测。第二阶段通过一系列分解改进逐渐改善碰撞,同时保留3D姿势的精确性。考虑到效率和准确性之间的权衡,我们仔细研究了分解改进的潜在实现。大规模数据集的广泛定量和定性结果,例如Interwand2.6m,证明了所提出的方法的有效性。
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尽管近年来,在无单眼制造商的人类运动捕获上取得了重大进展,但最先进的方法仍然很难在遮挡场景中获得令人满意的结果。有两个主要原因:一个是遮挡的运动捕获本质上是模棱两可的,因为各种3D姿势可以映射到相同的2D观测值,这总是导致不可靠的估计。另一个是没有足够的封闭人类数据可用于训练健壮的模型。为了解决这些障碍,我们的钥匙界是使用非封闭式人类数据来学习以自我监督策略的封闭人类的联合时空运动。为了进一步减少合成数据和实际遮挡数据之间的差距,我们构建了第一个3D遮挡运动数据集〜(Ocmotion),可用于训练和测试。我们在2D地图中编码运动,并在非封闭数据上合成遮挡,以进行自我监督训练。然后,设计空间层层以学习联合级别的相关性。博学的先前降低了闭塞的歧义,并且对各种遮挡类型具有坚固态度,然后采用这些类型来帮助封闭的人类运动捕获。实验结果表明,我们的方法可以从具有良好概括能力和运行时效率的遮挡视频中产生准确且相干的人类动作。数据集和代码可在\ url {https://github.com/boycehbz/chomp}上公开获得。
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Estimating 6D poses of objects from images is an important problem in various applications such as robot manipulation and virtual reality. While direct regression of images to object poses has limited accuracy, matching rendered images of an object against the input image can produce accurate results. In this work, we propose a novel deep neural network for 6D pose matching named DeepIM. Given an initial pose estimation, our network is able to iteratively refine the pose by matching the rendered image against the observed image. The network is trained to predict a relative pose transformation using a disentangled representation of 3D location and 3D orientation and an iterative training process. Experiments on two commonly used benchmarks for 6D pose estimation demonstrate that DeepIM achieves large improvements over stateof-the-art methods. We furthermore show that DeepIM is able to match previously unseen objects.
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人类姿势和形状估计的任务中的关键挑战是闭塞,包括自闭合,对象 - 人闭塞和人际闭塞。缺乏多样化和准确的姿势和形状训练数据成为一个主要的瓶颈,特别是对于野外闭塞的场景。在本文中,我们专注于在人际闭塞的情况下估计人类姿势和形状,同时处理对象 - 人闭塞和自动闭塞。我们提出了一种新颖的框架,该框架综合了遮挡感知的轮廓和2D关键点数据,并直接回归到SMPL姿势和形状参数。利用神经3D网格渲染器以启用剪影监控,这有助于形状估计的巨大改进。此外,合成了全景视点中的关键点和轮廓驱动的训练数据,以补偿任何现有数据集中缺乏视点的多样性。实验结果表明,在姿势估计准确性方面,我们在3DPW和3DPW-Crowd数据集中是最先进的。所提出的方法在形状估计方面显着优于秩1方法。在形状预测精度方面,SSP-3D还实现了顶级性能。
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本文调查了2D全身人类姿势估计的任务,该任务旨在将整个人体(包括身体,脚,脸部和手)局部定位在整个人体上。我们提出了一种称为Zoomnet的单网络方法,以考虑到完整人体的层次结构,并解决不同身体部位的规模变化。我们进一步提出了一个称为Zoomnas的神经体系结构搜索框架,以促进全身姿势估计的准确性和效率。Zoomnas共同搜索模型体系结构和不同子模块之间的连接,并自动为搜索的子模块分配计算复杂性。为了训练和评估Zoomnas,我们介绍了第一个大型2D人类全身数据集,即可可叶全体V1.0,它注释了133个用于野外图像的关键点。广泛的实验证明了Zoomnas的有效性和可可叶v1.0的重要性。
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基于回归的方法可以通过直接以馈送方式将原始像素直接映射到模型参数来估算从单眼图像的身体,手甚至全身模型。但是,参数的微小偏差可能导致估计的网格和输入图像之间的明显未对准,尤其是在全身网格恢复的背景下。为了解决这个问题,我们建议在我们的回归网络中进行锥体网状对准反馈(PYMAF)循环,以进行良好的人类网格恢复,并将其扩展到PYMAF-X,以恢复表达全身模型。 PYMAF的核心思想是利用特征金字塔并根据网格图像对准状态明确纠正预测参数。具体而言,给定当前预测的参数,将相应地从更优质的特征中提取网格对准的证据,并将其送回以进行参数回流。为了增强一致性的看法,采用辅助密集的监督来提供网格图像对应指南,同时引入了空间对齐的注意,以使我们的网络对全球环境的认识。当扩展PYMAF以进行全身网状恢复时,PYMAF-X中提出了一种自适应整合策略来调整肘部扭转旋转,该旋转会产生自然腕部姿势,同时保持部分特定估计的良好性能。我们的方法的功效在几个基准数据集上得到了验证,以实现身体和全身网状恢复,在该数据集中,PYMAF和PYMAF-X有效地改善了网格图像的对准并实现了新的最新结果。具有代码和视频结果的项目页面可以在https://www.liuyebin.com/pymaf-x上找到。
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培训视频中人类姿势估计的最先进模型需要具有很难获得的注释的数据集。尽管最近已将变压器用于身体姿势序列建模,但相关方法依靠伪地真相来增强目前有限的培训数据可用于学习此类模型。在本文中,我们介绍了Posebert,Posebert是一个通过掩盖建模对3D运动捕获(MOCAP)数据进行全面训练的变压器模块。它是简单,通用和通用的,因为它可以插入任何基于图像的模型的顶部,以在基于视频的模型中使用时间信息。我们展示了Posebert的变体,不同的输入从3D骨骼关键点到全身或仅仅是手(Mano)的3D参数模型的旋转。由于Posebert培训是任务不可知论的,因此该模型可以应用于姿势细化,未来的姿势预测或运动完成等几个任务。我们的实验结果验证了在各种最新姿势估计方法之上添加Posebert始终提高其性能,而其低计算成本使我们能够在实时演示中使用它,以通过A的机器人手使机器人手通过摄像头。可以在https://github.com/naver/posebert上获得测试代码和型号。
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最近,基于RGBD的类别级别6D对象姿势估计已实现了有希望的性能提高,但是,深度信息的要求禁止更广泛的应用。为了缓解这个问题,本文提出了一种新的方法,名为“对象级别深度重建网络”(旧网)仅将RGB图像作为类别级别6D对象姿势估计的输入。我们建议通过将类别级别的形状在对象级深度和规范的NOC表示中直接从单眼RGB图像中直接预测对象级的深度。引入了两个名为归一化的全局位置提示(NGPH)和形状吸引的脱钩深度重建(SDDR)模块的模块,以学习高保真对象级的深度和精致的形状表示。最后,通过将预测的规范表示与背面预测的对象级深度对齐来解决6D对象姿势。在具有挑战性的Camera25和Real275数据集上进行了广泛的实验,表明我们的模型虽然很简单,但可以实现最先进的性能。
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在这项工作中,我们探索在野外重建手对象交互。这个问题的核心挑战是缺乏适当的3D标记数据。为了克服这个问题,我们提出了一种基于优化的程序,该过程不需要直接的3D监督。我们采用的一般策略是利用所有可用的相关数据(2D边界框,2D手键盘,2D实例掩码,3D对象模型,实验室Mocap)为3D重建提供约束。我们不是单独优化手和对象,我们共同优化它们,这使我们能够基于手动对象触点,碰撞和遮挡来施加额外的约束。我们的方法在史诗厨房和100天的手中数据集中产生令人信服的重建,跨越一系列对象类别。定量地,我们证明我们的方法对现有的实验室设置中的现有方法有利地进行了比较,其中地面真理3D注释提供。
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分割高度重叠的图像对象是具有挑战性的,因为图像上的真实对象轮廓和遮挡边界之间通常没有区别。与先前的实例分割方法不同,我们将图像形成模拟为两个重叠层的组成,并提出了双层卷积网络(BCNET),其中顶层检测到遮挡对象(遮挡器),而底层则渗透到部分闭塞实例(胶囊)。遮挡关系与双层结构的显式建模自然地将遮挡和遮挡实例的边界解散,并在掩模回归过程中考虑了它们之间的相互作用。我们使用两种流行的卷积网络设计(即完全卷积网络(FCN)和图形卷积网络(GCN))研究了双层结构的功效。此外,我们通过将图像中的实例表示为单独的可学习封闭器和封闭者查询,从而使用视觉变压器(VIT)制定双层解耦。使用一个/两个阶段和基于查询的对象探测器具有各种骨架和网络层选择验证双层解耦合的概括能力,如图像实例分段基准(可可,亲戚,可可)和视频所示实例分割基准(YTVIS,OVIS,BDD100K MOTS),特别是对于重闭塞病例。代码和数据可在https://github.com/lkeab/bcnet上找到。
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深度学习识别的进步导致使用2D图像准确的对象检测。然而,这些2D感知方法对于完整的3D世界信息不足。同时,高级3D形状估计接近形状本身的焦点,而不考虑公制量表。这些方法无法确定对象的准确位置和方向。为了解决这个问题,我们提出了一个框架,该框架共同估计了从单个RGB图像的度量标度形状和姿势。我们的框架有两个分支:公制刻度对象形状分支(MSO)和归一化对象坐标空间分支(NOC)。 MSOS分支估计在相机坐标中观察到的度量标准形状。 NOCS分支预测归一化对象坐标空间(NOCS)映射,并从预测的度量刻度网格与渲染的深度图执行相似性转换,以获得6D姿势和大小。此外,我们介绍了归一化对象中心估计(NOCE),以估计从相机到物体中心的几何对齐距离。我们在合成和实际数据集中验证了我们的方法,以评估类别级对象姿势和形状。
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6D对象姿势估计是计算机视觉和机器人研究中的基本问题之一。尽管最近在同一类别内将姿势估计概括为新的对象实例(即类别级别的6D姿势估计)方面已做出了许多努力,但考虑到有限的带注释数据,它仍然在受限的环境中受到限制。在本文中,我们收集了Wild6D,这是一种具有不同实例和背景的新的未标记的RGBD对象视频数据集。我们利用这些数据在野外概括了类别级别的6D对象姿势效果,并通过半监督学习。我们提出了一个新模型,称为呈现姿势估计网络reponet,该模型使用带有合成数据的自由地面真实性共同训练,以及在现实世界数据上具有轮廓匹配的目标函数。在不使用实际数据上的任何3D注释的情况下,我们的方法优于先前数据集上的最先进方法,而我们的WILD6D测试集(带有手动注释进行评估)则优于较大的边距。带有WILD6D数据的项目页面:https://oasisyang.github.io/semi-pose。
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透明的物体在家庭环境中无处不在,并且对视觉传感和感知系统构成了不同的挑战。透明物体的光学特性使常规的3D传感器仅对物体深度和姿势估计不可靠。这些挑战是由重点关注现实世界中透明对象的大规模RGB深度数据集突出了这些挑战。在这项工作中,我们为名为ClearPose的大规模现实世界RGB深度透明对象数据集提供了一个用于分割,场景级深度完成和以对象为中心的姿势估计任务的基准数据集。 ClearPose数据集包含超过350K标记的现实世界RGB深度框架和5M实例注释,涵盖了63个家用对象。该数据集包括在各种照明和遮挡条件下在日常生活中常用的对象类别,以及具有挑战性的测试场景,例如不透明或半透明物体的遮挡病例,非平面取向,液体的存在等。 - 艺术深度完成和对象构成清晰度上的深神经网络。数据集和基准源代码可在https://github.com/opipari/clearpose上获得。
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闭塞对单眼多人3D人体姿势估计构成了极大的威胁,这是由于封闭器的形状,外观和位置方面的差异很大。尽管现有的方法试图用姿势先验/约束,数据增强或隐性推理处理遮挡,但它们仍然无法概括地看不见姿势或遮挡案例,并且在出现多人时可能会犯大错误。受到人类从可见线索推断关节的显着能力的启发,我们开发了一种方法来显式建模该过程,该过程可以显着改善有或没有遮挡的情况下,可以显着改善自下而上的多人姿势估计。首先,我们将任务分为两个子任务:可见的关键点检测和遮挡的关键点推理,并提出了深入监督的编码器蒸馏(DSED)网络以求解第二个网络。为了训练我们的模型,我们提出了一种骨骼引导的人形拟合(SSF)方法,以在现有数据集上生成伪遮挡标签,从而实现明确的遮挡推理。实验表明,从遮挡中明确学习可以改善人类姿势估计。此外,利用可见关节的特征级信息使我们可以更准确地推理遮挡关节。我们的方法的表现优于几个基准的最新自上而下和自下而上的方法。
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In this paper, we introduce neural texture learning for 6D object pose estimation from synthetic data and a few unlabelled real images. Our major contribution is a novel learning scheme which removes the drawbacks of previous works, namely the strong dependency on co-modalities or additional refinement. These have been previously necessary to provide training signals for convergence. We formulate such a scheme as two sub-optimisation problems on texture learning and pose learning. We separately learn to predict realistic texture of objects from real image collections and learn pose estimation from pixel-perfect synthetic data. Combining these two capabilities allows then to synthesise photorealistic novel views to supervise the pose estimator with accurate geometry. To alleviate pose noise and segmentation imperfection present during the texture learning phase, we propose a surfel-based adversarial training loss together with texture regularisation from synthetic data. We demonstrate that the proposed approach significantly outperforms the recent state-of-the-art methods without ground-truth pose annotations and demonstrates substantial generalisation improvements towards unseen scenes. Remarkably, our scheme improves the adopted pose estimators substantially even when initialised with much inferior performance.
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