动物姿势估计和跟踪(APT)是从一系列视频帧中检测和跟踪动物关键的基本任务。以前与动物有关的数据集专注于动物跟踪或单帧动物姿势估计,而从未在这两个方面上进行。缺乏APT数据集​​阻碍了基于视频的动物姿势估计和跟踪方法的开发和评估,限制了现实世界中的应用,例如了解野生动物保护中的动物行为。为了填补这一空白,我们迈出了第一步,并提出了APT-36K,即第一个用于动物姿势估计和跟踪的大规模基准。具体而言,APT-36K由2,400个视频剪辑组成,并从30种动物物种中收集并过滤,每个视频为15帧,总共产生36,000帧。在手动注释和仔细的双重检查之后,为所有动物实例提供了高质量的关键点和跟踪注释。基于APT-36K,我们在以下三个曲目上基准了几个代表性模型:(1)在内部和域间传输学习设置下,在单个框架上进行监督的动物姿势估计,(2)未见的种间域域内概括测试动物,(3)动物跟踪的动物姿势估计。根据实验结果,我们获得了一些经验见解,并表明APT-36K提供了有价值的动物姿势估计和跟踪基准,为未来的研究提供了新的挑战和机会。该代码和数据集将在https://github.com/pandorgan/apt-36k上公​​开提供。
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准确的动物姿势估计是了解动物行为的重要步骤,并且可能有利于许多下游应用,例如野生动物保护。以前的作用仅关注特定动物,同时忽略动物物种的多样性,限制泛化能力。在本文中,我们提出了哺乳动物动物姿势估计的第一个大规模基准的AP-10K,以促进动物姿势估计的研究。 AP-10K由10,015张图像组成,并在分类规模和54种物种之后从23个动物家庭和54种物种,标有标记和检查的高质量Keypoint注释。基于AP-10K,我们在以下三个轨道上基准代表姿态估计模型:(1)监督动物姿势估计的学习,(2)从人类姿势估计到动物姿势估计的跨域转移,和(3) - 看不见的动物的家庭间域概括。实验结果为学习的优越性从精度和泛化能力方面提供了关于从不同的动物物种的学习的优势提供的声音。它开辟了促进动物姿势估计未来研究的新方向。 AP-10K公开提供HTTPS://github.com/alexthebad/ap10k。
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In this paper, we show the surprisingly good properties of plain vision transformers for body pose estimation from various aspects, namely simplicity in model structure, scalability in model size, flexibility in training paradigm, and transferability of knowledge between models, through a simple baseline model dubbed ViTPose. Specifically, ViTPose employs the plain and non-hierarchical vision transformer as an encoder to encode features and a lightweight decoder to decode body keypoints in either a top-down or a bottom-up manner. It can be scaled up from about 20M to 1B parameters by taking advantage of the scalable model capacity and high parallelism of the vision transformer, setting a new Pareto front for throughput and performance. Besides, ViTPose is very flexible regarding the attention type, input resolution, and pre-training and fine-tuning strategy. Based on the flexibility, a novel ViTPose+ model is proposed to deal with heterogeneous body keypoint categories in different types of body pose estimation tasks via knowledge factorization, i.e., adopting task-agnostic and task-specific feed-forward networks in the transformer. We also empirically demonstrate that the knowledge of large ViTPose models can be easily transferred to small ones via a simple knowledge token. Experimental results show that our ViTPose model outperforms representative methods on the challenging MS COCO Human Keypoint Detection benchmark at both top-down and bottom-up settings. Furthermore, our ViTPose+ model achieves state-of-the-art performance simultaneously on a series of body pose estimation tasks, including MS COCO, AI Challenger, OCHuman, MPII for human keypoint detection, COCO-Wholebody for whole-body keypoint detection, as well as AP-10K and APT-36K for animal keypoint detection, without sacrificing inference speed.
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最近,动物姿势估计引起了关注动物行为理解的学术界(例如野生动植物和保护生物学)的兴趣。但是,目前的动物姿势估计遭受了小数据集和较大的数据差异,因此很难获得稳健的性能。为了解决这个问题,我们建议可以利用语言模型学到的与姿势相关语义之间的关系的丰富知识来改善动物姿势估计。因此,在这项研究中,我们介绍了一个新颖的促进框架,以有效地采用语言模型,以更好地根据及时训练来理解动物姿势。在Promptpose中,我们建议将语言知识适应视觉动物的姿势是实现有效动物姿势估计的关键。为此,我们首先介绍文本提示,以在文本语义描述和支持动物关键点功能之间建立连接。此外,我们进一步设计了一个像素级的对比损失,以在文本描述和本地图像特征之间建立密集的联系,以及语义级别的对比损失,以弥合语言图像跨模式预训练的全球对比度之间的差距密集预测中的局部对比。在实践中,Pickerpose在改善动物姿势估计方面显示出巨大的好处。通过进行广泛的实验,我们表明,我们的及时疾病在监督和少量设置下取得了卓越的性能,超过了代表性的方法。源代码和模型将公开可用。
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Multi-animal tracking (MAT), a multi-object tracking (MOT) problem, is crucial for animal motion and behavior analysis and has many crucial applications such as biology, ecology and animal conservation. Despite its importance, MAT is largely under-explored compared to other MOT problems such as multi-human tracking due to the scarcity of dedicated benchmarks. To address this problem, we introduce AnimalTrack, a dedicated benchmark for multi-animal tracking in the wild. Specifically, AnimalTrack consists of 58 sequences from a diverse selection of 10 common animal categories. On average, each sequence comprises of 33 target objects for tracking. In order to ensure high quality, every frame in AnimalTrack is manually labeled with careful inspection and refinement. To our best knowledge, AnimalTrack is the first benchmark dedicated to multi-animal tracking. In addition, to understand how existing MOT algorithms perform on AnimalTrack and provide baselines for future comparison, we extensively evaluate 14 state-of-the-art representative trackers. The evaluation results demonstrate that, not surprisingly, most of these trackers become degenerated due to the differences between pedestrians and animals in various aspects (e.g., pose, motion, and appearance), and more efforts are desired to improve multi-animal tracking. We hope that AnimalTrack together with evaluation and analysis will foster further progress on multi-animal tracking. The dataset and evaluation as well as our analysis will be made available at https://hengfan2010.github.io/projects/AnimalTrack/.
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对新生儿的运动和姿势评估使经验丰富的儿科医生可以预测神经发育障碍,从而可以早期干预相关疾病。但是,大多数用于人类姿势估计方法的最新AI方法都集中在成年人上,缺乏公开基准的婴儿姿势估计。在本文中,我们通过提出婴儿姿势数据集和深度聚合视觉变压器来填补这一空白,以进行人姿势估计,该姿势估计引入了一个快速训练的完整变压器框架,而无需使用卷积操作在早期阶段提取功能。它将变压器 + MLP概括为特征图内的高分辨率深层聚集,从而在不同视力级别之间实现信息融合。我们在可可姿势数据集上预先训练,并将其应用于新发布的大规模婴儿姿势估计数据集。结果表明,凝集可以有效地学习不同分辨率之间的多尺度特征,并显着提高婴儿姿势估计的性能。我们表明,在婴儿姿势估计数据集中,凝集优于混合模型hrformer和tokenpose。此外,在可可瓣姿势估计上,我们的凝集表现优于0.8 AP。我们的代码可在github.com/szar-lab/aggpose上获得。
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虽然深度学习方法近年来取得了高级视频对象识别性能,但在视频中感知封闭对象仍然是一个非常具有挑战性的任务。为促进遮挡理解的发展,我们在遮挡方案中收集一个名为OVIS的大规模数据集,用于遮挡方案中的视频实例分段。 ovis由296K高质量的屏幕和901个遮挡场景组成。虽然我们的人类视觉系统可以通过语境推理和关联来感知那些遮挡物体,但我们的实验表明当前的视频了解系统不能。在ovis数据集上,所有基线方法都遇到了大约80%的大约80%的大约80%,这表明仍然有很长的路要走在复杂的真实情景中理解模糊物体和视频。为了促进对视频理解系统的新范式研究,我们基于OVI数据集启动了挑战。提交的顶级执行算法已经比我们的基线实现了更高的性能。在本文中,我们将介绍OVIS数据集,并通过分析基线的结果和提交的方法来进一步剖析。可以在http://songbai.site/ovis找到ovis数据集和挑战信息。
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2D姿势估计的现有作品主要集中在某个类别上,例如人,动物和车辆。但是,有许多应用程序方案需要检测看不见的对象类的姿势/关键点。在本文中,我们介绍了类别不稳定姿势估计(CAPE)的任务,该任务旨在创建一个姿势估计模型,能够检测仅给出一些具有关键点定义的样本的任何类别对象的姿势。为了实现这一目标,我们将姿势估计问题作为关键点匹配问题制定,并设计一个新颖的Cape框架,称为姿势匹配网络(POMNET)。提出了基于变压器的关键点交互模块(KIM),以捕获不同关键点之间的交互以及支持图像和查询图像之间的关系。我们还介绍了多类姿势(MP-100)数据集,该数据集是包含20K实例的100个对象类别的2D姿势数据集,并且经过精心设计用于开发CAPE算法。实验表明,我们的方法的表现优于其他基线方法。代码和数据可在https://github.com/luminxu/pose-for-venthing上找到。
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多目标跟踪(MOT)的典型管道是使用探测器进行对象本地化,并在重新识别(RE-ID)之后进行对象关联。该管道通过对象检测和重新ID的最近进展部分而部分地激励,并且部分地通过现有的跟踪数据集中的偏差激励,其中大多数物体倾向于具有区分外观和RE-ID模型足以建立关联。为了响应这种偏见,我们希望重新强调多目标跟踪的方法也应该在对象外观不充分辨别时起作用。为此,我们提出了一个大型数据集,用于多人跟踪,人类具有相似的外观,多样化的运动和极端关节。由于数据集包含主要组跳舞视频,我们将其命名为“DanceTrack”。我们预计DanceTrack可以提供更好的平台,以开发更多的MOT算法,这些算法依赖于视觉识别并更依赖于运动分析。在我们的数据集上,我们在数据集上基准测试了几个最先进的追踪器,并在与现有基准测试中遵守DanceTrack的显着性能下降。 DataSet,项目代码和竞争服务器播放:\ url {https://github.com/danceTrack}。
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最近在视觉跟踪中成功的关键因素之一是专用基准的可用性。尽管对跟踪研究有很大的受益,但现有的基准并没有与以前相同的难度,而最近的跟踪器的性能则主要是由于(i)引入了更复杂的基于变形金刚的方法,并且(ii)缺乏各种情况,因此缺乏各种情况。不良的可见性,例如恶劣的天气条件,伪装和成像效应。我们介绍了Avist,这是一个专门的基准,用于在具有不良可见性的不同情况下进行视觉跟踪。 Avist包括120个具有80k注释框架的具有挑战性的序列,涵盖了18种不同的方案,这些场景大致分为五个具有42个对象类别的属性。远景的主要贡献是涵盖恶劣天气条件的多样化和挑战性的情况,例如浓雾,大雨和沙尘暴;阻塞效应,包括火,阳光和溅水;不利成像效应,例如,低光;目标效应,包括小目标和干扰物对象以及伪装。我们进一步基准了17个关于Avist的流行和最新跟踪器,对它们跨属性的跟踪性能进行了详细分析,这表明了性能改善的巨大空间。我们认为,远景可以通过补充现有的基准,开发新的创意跟踪解决方案,以继续推动最先进的界限,从而极大地使跟踪社区受益。我们的数据集以及完整的跟踪性能评估可在以下网址提供:https://github.com/visionml/pytracking
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There has been significant progress on pose estimation and increasing interests on pose tracking in recent years. At the same time, the overall algorithm and system complexity increases as well, making the algorithm analysis and comparison more difficult. This work provides simple and effective baseline methods. They are helpful for inspiring and evaluating new ideas for the field. State-of-the-art results are achieved on challenging benchmarks. The code will be available at https://github. com/leoxiaobin/pose.pytorch.
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人类的姿势估计旨在弄清不同场景中所有人的关键。尽管结果有希望,但目前的方法仍然面临一些挑战。现有的自上而下的方法单独处理一个人,而没有不同的人与所在的场景之间的相互作用。因此,当发生严重闭塞时,人类检测的表现会降低。另一方面,现有的自下而上方法同时考虑所有人,并捕获整个图像的全局知识。但是,由于尺度变化,它们的准确性不如自上而下的方法。为了解决这些问题,我们通过整合自上而下和自下而上的管道来探索不同接受场的视觉线索并实现其互补性,提出了一种新颖的双皮线整合变压器(DPIT)。具体而言,DPIT由两个分支组成,自下而上的分支介绍了整个图像以捕获全局视觉信息,而自上而下的分支则从单人类边界框中提取本地视觉的特征表示。然后,从自下而上和自上而下的分支中提取的特征表示形式被馈入变压器编码器,以交互融合全局和本地知识。此外,我们定义了关键点查询,以探索全景和单人类姿势视觉线索,以实现两个管道的相互互补性。据我们所知,这是将自下而上和自上而下管道与变压器与人类姿势估计的变压器相结合的最早作品之一。关于可可和MPII数据集的广泛实验表明,我们的DPIT与最先进的方法相当。
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Because of their close relationship with humans, non-human apes (chimpanzees, bonobos, gorillas, orangutans, and gibbons, including siamangs) are of great scientific interest. The goal of understanding their complex behavior would be greatly advanced by the ability to perform video-based pose tracking. Tracking, however, requires high-quality annotated datasets of ape photographs. Here we present OpenApePose, a new public dataset of 71,868 photographs, annotated with 16 body landmarks, of six ape species in naturalistic contexts. We show that a standard deep net (HRNet-W48) trained on ape photos can reliably track out-of-sample ape photos better than networks trained on monkeys (specifically, the OpenMonkeyPose dataset) and on humans (COCO) can. This trained network can track apes almost as well as the other networks can track their respective taxa, and models trained without one of the six ape species can track the held out species better than the monkey and human models can. Ultimately, the results of our analyses highlight the importance of large specialized databases for animal tracking systems and confirm the utility of our new ape database.
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瑜伽是全球广受好评的,广泛推荐的健康生活实践。在执行瑜伽时保持正确的姿势至关重要。在这项工作中,我们采用了从人类姿势估计模型中的转移学习来提取整个人体的136个关键点,以训练一个随机的森林分类器,该分类器用于估算瑜伽室。在内部收集的内部收集的瑜伽视频数据库中评估了结果,该数据库是从4个不同的相机角度记录的51个主题。我们提出了一个三步方案,用于通过对1)看不见的帧,2)看不见的受试者进行测试来评估瑜伽分类器的普遍性。我们认为,对于大多数应用程序,对看不见的主题的验证精度和看不见的摄像头是最重要的。我们经验分析了三个公共数据集,转移学习的优势以及目标泄漏的可能性。我们进一步证明,分类精度在很大程度上取决于所采用的交叉验证方法,并且通常会产生误导。为了促进进一步的研究,我们已公开提供关键点数据集和代码。
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我们提出了一种用于多实例姿态估计的端到端培训方法,称为诗人(姿势估计变压器)。将卷积神经网络与变压器编码器 - 解码器架构组合,我们将多个姿势估计从图像标记为直接设置预测问题。我们的模型能够使用双方匹配方案直接出现所有个人的姿势。诗人使用基于集的全局损失进行培训,该丢失包括关键点损耗,可见性损失和载重损失。诗歌的原因与多个检测到的个人与完整图像上下文之间的关系直接预测它们并行姿势。我们展示诗人在Coco Keypoint检测任务上实现了高精度,同时具有比其他自下而上和自上而下的方法更少的参数和更高推理速度。此外,在将诗人应用于动物姿势估计时,我们表现出了成功的转移学习。据我们所知,该模型是第一个端到端的培训多实例姿态估计方法,我们希望它将成为一种简单而有前途的替代方案。
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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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我们介绍了几次视频对象检测(FSVOD),在我们的高度多样化和充满活力的世界中为视觉学习提供了三个贡献:1)大规模视频数据集FSVOD-500,其中包括每个类别中的500个类别,其中少数 - 学习;2)一种新型管建议网络(TPN),用于为目标视频对象聚合特征表示来生成高质量的视频管建议,这是一种可以高度动态的目标。3)一种策略性地改进的时间匹配网络(TMN +),用于匹配具有更好辨别能力的代表查询管特征,从而实现更高的多样性。我们的TPN和TMN +共同和端到端训练。广泛的实验表明,与基于图像的方法和其他基于视频的扩展相比,我们的方法在两个镜头视频对象检测数据集中产生显着更好的检测结果。代码和数据集将在https://github.com/fanq15/fewx释放。
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我们的视频是否可以在场景中存在沉重的遮挡时感知对象?为了回答这个问题,我们收集一个名为OVIS的大型数据集,用于遮挡视频实例分段,即同时检测,段和跟踪遮挡场景中的实例。 OVIS由25个语义类别的296K高质量的掩码组成,通常发生对象遮挡。虽然我们的人类视觉系统可以通过语境推理和关联来理解那些被遮挡的情况,但我们的实验表明当前的视频理解系统不能。在ovis数据集上,最先进的算法实现的最高AP仅为16.3,这揭示了我们仍然处于创建对象,实例和视频中的新生阶段。我们还提出了一个简单的即插即用模块,执行时间特征校准,以补充闭塞引起的缺失对象线索。基于MaskTrack R-CNN和SIPMASK构建,我们在OVIS数据集中获得了显着的AP改进。 ovis数据集和项目代码可在http://songbai.site/ovis获得。
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对人类对象相互作用的理解在第一人称愿景(FPV)中至关重要。遵循相机佩戴者操纵的对象的视觉跟踪算法可以提供有效的信息,以有效地建模此类相互作用。在过去的几年中,计算机视觉社区已大大提高了各种目标对象和场景的跟踪算法的性能。尽管以前有几次尝试在FPV域中利用跟踪器,但仍缺少对最先进跟踪器的性能的有条理分析。这项研究差距提出了一个问题,即应使用当前的解决方案``现成''还是应进行更多特定领域的研究。本文旨在为此类问题提供答案。我们介绍了FPV中单个对象跟踪的首次系统研究。我们的研究广泛分析了42个算法的性能,包括通用对象跟踪器和基线FPV特定跟踪器。分析是通过关注FPV设置的不同方面,引入新的绩效指标以及与FPV特定任务有关的。这项研究是通过引入Trek-150(由150个密集注释的视频序列组成的新型基准数据集)来实现的。我们的结果表明,FPV中的对象跟踪对当前的视觉跟踪器构成了新的挑战。我们强调了导致这种行为的因素,并指出了可能的研究方向。尽管遇到了困难,但我们证明了跟踪器为需要短期对象跟踪的FPV下游任务带来好处。我们预计,随着新的和FPV特定的方法学会得到研究,通用对象跟踪将在FPV中受欢迎。
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近年来,在实际场景中,单图(SID)引起了人们的关注。由于难以获得真实世界/清洁图像对,因此以前的真实数据集遭受了低分辨率图像,均匀的雨条,背景变化有限,甚至对图像对的不对准,从而对SID方法进行了不可思议的评估。为了解决这些问题,我们建立了一个名为Realrain-1K的新的高质量数据集,该数据集分别由1,120美元的高分辨率配对的清洁和高雨图像组成,分别具有低密度和高密度降雨条纹。 Realrain-1K中的图像是通过简单而有效的降雨密度可控制的过滤方法自动从大量现实世界中的雨滴剪辑中生成结盟。 Realrain-1K还提供丰富的雨条层作为副产品,使我们能够通过将雨条层粘贴在丰富的自然图像上,从而构建一个名为Synrain-13K的大规模合成数据集。基于它们和现有数据集,我们在三个曲目上基准了10种代表性的SID方法:(1)对Realrain-1K的全面监督学习,(2)域对真实数据集进行概括,以及(3)SYN-to-eal Toth-to to real Transvers Learning 。实验结果(1)显示了图像恢复性能和模型复杂性中代表性方法的差异,(2)验证所提出的数据集在模型概括中的重要性,(3)提供了有关从不同领域和从不同领域和学习的优越性的有用见解。关于现实世界中SID的未来研究的灯光。数据集将在https://github.com/hiker-lw/realrain-1k上发布
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