变压器编码器架构最近在单眼3D人类网格重建方面取得了最新的结果，但是它们需要大量的参数和昂贵的计算。由于内存较大和推理速度缓慢，因此很难部署此类模型以供实际使用。在本文中，我们提出了一种新型的变压器编码器编码器架构，用于从单个图像（称为FastMetro）重建的3D人网。我们确定基于编码器的变压器中的性能瓶颈是由令牌设计引起的，该设计引入了输入令牌之间的高复杂性相互作用。我们通过编码器解码器体系结构解开交互，这使我们的模型可以要求更少的参数和更短的推理时间。此外，我们通过注意力掩盖和网状升压操作对人体的形态关系提出了先验知识，从而导致更快的融合以更高的准确性。我们的FastMetro提高了准确性和效率的帕累托 - 前面，并且显然超过了基于图像的36m和3dpw的基于图像的方法。此外，我们验证了其对弗莱德人的概括性。

We present a new method, called MEsh TRansfOrmer (METRO), to reconstruct 3D human pose and mesh vertices from a single image. Our method uses a transformer encoder to jointly model vertex-vertex and vertex-joint interactions, and outputs 3D joint coordinates and mesh vertices simultaneously. Compared to existing techniques that regress pose and shape parameters, METRO does not rely on any parametric mesh models like SMPL, thus it can be easily extended to other objects such as hands. We further relax the mesh topology and allow the transformer self-attention mechanism to freely attend between any two vertices, making it possible to learn non-local relationships among mesh vertices and joints. With the proposed masked vertex modeling, our method is more robust and effective in handling challenging situations like partial occlusions. METRO generates new state-of-the-art results for human mesh reconstruction on the public Human3.6M and 3DPW datasets. Moreover, we demonstrate the generalizability of METRO to 3D hand reconstruction in the wild, outperforming existing state-of-the-art methods on FreiHAND dataset. Code and pre-trained models are available at https: //github.com/microsoft/MeshTransformer.

基于深度学习的人网格重建方法具有构建更大网络的趋势，以实现更高的准确性。尽管是人网格重建模型的实际使用的关键特征，但往往忽略了计算复杂性和模型大小（例如，虚拟试用系统）。在本文中，我们呈现GTR，这是一种基于轻量级的姿势的方法，可以从2D人类姿势重建人网。我们提出了一种姿势分析模块，它使用曲线图形是利用结构化和隐式的关节相关性，以及将提取的姿势特征与网格模板组合以重建最终人体网格的网格回归模块。我们通过对人类3.6M和3DPW数据集进行广泛的评估，展示了GTR的效率和泛化。特别是，GTRS比SOTA姿势的方法POSE2MESH实现了更好的精度，同时仅使用10.2％的参数（PARAMS）和2.5％的跨越式3DPW数据集。代码将公开。

We present MeshLeTemp, a powerful method for 3D human pose and mesh reconstruction from a single image. In terms of human body priors encoding, we propose using a learnable template human mesh instead of a constant template as utilized by previous state-of-the-art methods. The proposed learnable template reflects not only vertex-vertex interactions but also the human pose and body shape, being able to adapt to diverse images. We conduct extensive experiments to show the generalizability of our method on unseen scenarios.

估计来自图像的3D人形和姿势的能力在许多环境中都可以是有用的。最近的方法探索了使用图形卷积网络并取得了有希望的结果。 3D形状由网格表示的事实是一个无向图形，使得图形卷积网络自然适合该问题。但是，图形卷积网络具有有限的表示功率。从图中的节点中的信息传递给连接的邻居，并且信息的传播需要连续的图形卷积。为了克服这种限制，我们提出了一种双尺度图形方法。我们使用从密集图中衍生的粗糙图来估计人类的3D姿势，以及密集图来估计3D形状。与密集图相比，粗糙图中的信息可以在更长的距离上传播。此外，有关姿势的信息可以指导恢复本地形状细节，反之亦然。我们认识到，粗糙和密集之间的连接本身是图形，并引入图形融合块以在具有不同尺度之间的图形之间交换信息。我们培训我们的模型端到端，并表明我们可以为几个评估数据集实现最先进的结果。

3D从单眼RGB图像中的人类姿势和形状恢复是一个具有挑战性的任务。基于现有的基于学习的方法高度依赖于弱监管信号，例如， 2D和3D联合位置，由于缺乏野外配对的3D监督。然而，考虑到这些弱监管标签中存在的2D-3D模糊，网络在用此类标签培训时容易在本地最佳状态下卡。在本文中，我们通过优化多个初始化来减少势措施。具体而言，我们提出了一个名为多初始化优化网络（MION）的三级框架。在第一阶段，我们策略性地选择与输入样本的2D关键点兼容的不同粗略的3D重建候选。每个粗略重建可以被视为初始化导致一个优化分支。在第二阶段，我们设计网格精制变压器（MRT）以分别通过自我关注机制来优化每个粗略重建结果。最后，提出了一种一致性估计网络（CEN）来通过评估RGB图像中的视觉证据与给定的3D重建匹配，以通过评估来查找来自候选的最佳结果。实验表明，我们的多初始化优化网络优于多个公共基准上的现有3D网格的方法。

我们建议使用像素对齐的局部图像特征来改进基于人类形状的基于人体形状和姿势估计的方法和姿势估计。给定单个输入彩色图像，现有的图形卷积网络（GCN）用于人类形状和姿势估计的技术使用单个卷积神经网络（CNN）生成的全局图像特征，同样地附加到所有网眼顶点以初始化GCN级，其变换α模板T型网格到目标姿势。相比之下，我们首次提出了每个顶点使用本地图像特征的想法。通过利用用密集产生的像素对应的对应，从CNN图像特征映射中采样这些特征。我们对标准基准的定量和定性结果表明，使用当地特征可以改善全球性，并导致关于最先进的竞争性表演。

This paper addresses the problem of 3D human pose and shape estimation from a single image. Previous approaches consider a parametric model of the human body, SMPL, and attempt to regress the model parameters that give rise to a mesh consistent with image evidence. This parameter regression has been a very challenging task, with modelbased approaches underperforming compared to nonparametric solutions in terms of pose estimation. In our work, we propose to relax this heavy reliance on the model's parameter space. We still retain the topology of the SMPL template mesh, but instead of predicting model parameters, we directly regress the 3D location of the mesh vertices. This is a heavy task for a typical network, but our key insight is that the regression becomes significantly easier using a Graph-CNN. This architecture allows us to explicitly encode the template mesh structure within the network and leverage the spatial locality the mesh has to offer. Image-based features are attached to the mesh vertices and the Graph-CNN is responsible to process them on the mesh structure, while the regression target for each vertex is its 3D location. Having recovered the complete 3D geometry of the mesh, if we still require a specific model parametrization, this can be reliably regressed from the vertices locations. We demonstrate the flexibility and the effectiveness of our proposed graphbased mesh regression by attaching different types of features on the mesh vertices. In all cases, we outperform the comparable baselines relying on model parameter regression, while we also achieve state-of-the-art results among model-based pose estimation approaches. 1

与关节位置相比，在皮肤多人线性模型（SMPL）基于多视图图像的基于皮肤的多人线性模型（SMPL）的人网格重建中，关节旋转和形状估计的准确性相对较少。该领域的工作大致分为两类。第一种方法执行关节估计，然后通过将SMPL拟合到最终的接头来产生SMPL参数。第二种方法通过基于卷积神经网络（CNN）模型直接从输入图像中回归SMPL参数。但是，这些方法缺乏解决联合旋转和形状重建和网络学习难度的歧义的信息。为了解决上述问题，我们提出了一种两阶段的方法。提出的方法首先通过从输入图像中的基于CNN的模型估算网格顶点的坐标，并通过将SMPL模型拟合到估计的顶点来获取SMPL参数。估计的网格顶点提供了足够的信息来确定关节旋转和形状，并且比SMPL参数更容易学习。根据使用Human3.6M和MPI-INF-3DHP数据集的实验，所提出的方法在关节旋转和形状估计方面显着优于先前的作品，并在关节位置估计方面实现了竞争性能。

从2D图像中估算3D人的姿势和形状是一项至关重要但具有挑战性的任务。虽然先前具有基于模型表示的方法可以在全身图像上表现出色，但当身体的一部分被遮住或框架外面时，它们通常会失败。此外，这些结果通常不会忠实地捕获人类的轮廓，因为它们的可变形模型有限（例如，仅代表裸体）。另一种方法是估计图像空间中预定义模板主体的密集顶点。这样的表示有效地将顶点定位在图像中，但无法处理框架外的身体部位。在这项工作中，我们学习了对部分观察的强大人体估计。我们明确地对X，Y和Z轴中人类关节和顶点的可见性进行了建模。 X和Y轴中的可见性有助于区分框架外情况，深度轴的可见性对应于闭塞（其他对象的自我闭合或遮挡）。我们从密集的紫外线对应关系中获得可见性标签的伪基，并训练神经网络以预测可见性以及3D坐标。我们表明，可见性可以用作1）额外的信号，以解决自锁定顶点的歧义深度的歧义，以及2）将人体模型拟合到预测时的正则化项。对多个3D人类数据集进行的广泛实验表明，可见性建模显着提高了人体估计的准确性，尤其是对于部分体型病例。我们的带代码的项目页面at：https：//github.com/chhankyao/visdb。

大多数现有的动物姿势和形状估计方法用参数模型重建动物网格。这是因为Smal模型的低维姿势和形状参数使得深网络更容易学习高维动物网。然而，Smal模型从具有限制和形状变化的玩具动物的扫描学习，因此可能无法良好地代表高度不同的真实动物。这可能导致估计网格的差，例如2D证据的差。 2d关键点或剪影。为了缓解此问题，我们提出了一种从单个图像重建3D动物网格的粗细方法。粗略估计阶段首先估计Smal模型的姿势，形状和翻译参数。然后将估计的网格用作图表卷积网络（GCN）的起点，以预测细化阶段的每顶顶点变形。基于SMAL和基于顶点的表示的这种组合来自参数和非参数表示。我们将网眼细化GCN（MRGCN）设计为具有分层特征表示的编码器解码器结构，以克服传统GCN的有限接收领域。此外，我们观察到，现有动物网格重建工作所使用的全局图像特征无法捕获用于网格细化的详细形状信息。因此，我们引入了本地特征提取器来检索顶点级别功能，并将其与全局功能一起用作MRGCN的输入。我们在Stanfordextra DataSet上测试我们的方法，实现最先进的结果。此外，我们在动物姿势和BADJA数据集中测试我们方法的泛化能力。我们的代码可在项目网站上获得。

全面监督的人类网格恢复方法是渴望数据的，由于3D规定基准数据集的可用性有限和多样性，因此具有较差的概括性。使用合成数据驱动的训练范例，已经从合成配对的2D表示（例如2D关键点和分段掩码）和3D网格中训练了模型的最新进展，其中已使用合成数据驱动的训练范例和3D网格进行了训练。但是，由于合成训练数据和实际测试数据之间的域间隙很难解决2D密集表示，因此很少探索合成密集的对应图（即IUV）。为了减轻IUV上的这个领域差距，我们提出了使用可靠但稀疏表示的互补信息（2D关键点）提出的交叉代理对齐。具体而言，初始网格估计和两个2D表示之间的比对误差将转发为回归器，并在以下网格回归中动态校正。这种适应性的交叉代理对准明确地从偏差和捕获互补信息中学习：从稀疏的表示和浓郁的浓度中的稳健性。我们对多个标准基准数据集进行了广泛的实验，并展示了竞争结果，帮助减少在人类网格估计中生产最新模型所需的注释工作。

从单眼图像中重建多人类的身体网格是一个重要但具有挑战性的计算机视觉问题。除了单个身体网格模型外，我们还需要估计受试者之间的相对3D位置以产生连贯的表示。在这项工作中，通过单个图形神经网络，名为MUG（多人类图网络），我们仅使用多人2D姿势作为输入来构建相干的多人类网格。与现有的方法相比，采用检测风格的管道（即提取图像特征，然后找到人体实例并从中恢复身体网格），并遭受实验室收集的训练数据集和野外测试之间的显着域间隙数据集，我们的方法从2D姿势中受益，该姿势具有跨数据集具有相对一致的几何特性。我们的方法工作如下：首先，为了建模多人类环境，它处理多人2D姿势并构建一个新颖的异质图，其中来自不同人和一个人内部的节点与一个人内部连接在一起，以捕获人际关系间的互动并绘制人际关系身体几何形状（即骨骼和网格结构）。其次，它采用双分支图神经网络结构 - 一种用于预测人间深度关系，另一个用于预测与根系接线相关的网格坐标。最后，通过将两个分支的输出组合来构建整个多人类3D网格。广泛的实验表明，杯子在标准3D人体基准的先前多人类网格估计方法 - Panoptic，Mupots-3D和3DPW上的表现。

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。

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。

单眼3D人姿势估计技术有可能大大增加人类运动数据的可用性。单位图2D-3D提升使用图卷积网络（GCN）的表现最佳模型，通常需要一些手动输入来定义不同的身体关节之间的关系。我们提出了一种基于变压器的新型方法，该方法使用更广泛的自我发场机制来学习代表关节的代币序列。我们发现，使用中间监督以及堆叠编码器福利性能之间的剩余连接。我们还建议，将错误预测作为多任务学习框架的一部分，可以通过允许网络弥补其置信度来改善性能。我们进行广泛的消融研究，以表明我们的每项贡献都会提高性能。此外，我们表明我们的方法的表现超过了最新的单帧3D人类姿势估计的最新技术状态。我们的代码和训练有素的模型可在GitHub上公开提供。

我们呈现多视图姿势变压器（MVP），用于从多视图图像估计多人3D姿势。而不是从昂贵的体积表示或从多个检测到的2D重建的每人3D姿势估计从昂贵的体积表示或从多个检测到的2D姿势进行估计3D联合位置，而是MVP以清洁和有效的方式直接回归多人3D姿势，而不依赖于中间任务。具体而言，MVP表示作为学习查询嵌入的骨架关节，并让它们从输入图像中逐渐参加和原因，以直接回归实际的3D联合位置。为了提高这种简单管道的准确性，MVP呈现了一个分层方案，简明地代表了多人骨架关节的查询嵌入，并引入了输入相关的查询适应方法。此外，MVP设计了一种新颖的几何引导注意力机制，称为投影注意力，更精确地熔化每个关节的跨视网膜信息。 MVP还介绍了RAYCONV操作，以将视图依赖的相机几何整合到特征表示中，以增加投射注意。我们通过实验展示我们的MVP模型在几个基准上占据了最先进的方法，同时更有效。值得注意的是，它在挑战的Panoptic DataSet上实现了92.3％的AP25，提高了先前的最佳方法[36]，提高了9.8％。 MVP是通用的，并且还可以扩展到恢复SMPL模型表示的人网格，因此可用于建模多人身体形状。代码和模型可在https://github.com/sail-sg/mvp上获得。

手工重建在实时应用中取得了巨大的成功，例如视觉现实和增强现实，同时通过有效的变压器与双手重建相互作用。在本文中，我们提出了一种称为轻巧注意手（LWA手）的方法，以从单个RGB图像中重建低功能中的手。为了解决有效的注意力体系结构中的阻塞和相互作用挑战，我们引入了三个移动注意模块。第一个模块是一个轻巧的特征注意模块，该模块以粗到精细的方式提取局部遮挡表示和全局图像补丁表示。第二个模块是横图和图形桥模块，该模块融合了图像上下文和手顶点。第三个模块是一种轻巧的跨注意机制，它使用元素的操作来使两只手在线性复杂性中交叉注意。与最先进的模型相比，最终的模型在交流中获得了可比性的2.6m基准。同时，它将拖鞋降低到$ 0.47Gflops $，而最先进的型号的计算在$ 10gflops $ $至20Gflops $之间。

最近的2D-3D人类姿势估计工作倾向于利用人体骨架的拓扑形成的图形结构。但是，我们认为这种骨架拓扑太稀疏，无法反映身体结构并遭受严重的2D-3D模糊问题。为了克服这些弱点，我们提出了一种新颖的图表卷积网络架构，层次图形网络（HGN）。它基于我们的多尺度图结构建筑策略产生的密度图形拓扑，从而提供更精细的几何信息。所提出的架构包含三个并行组织的稀疏微小表示子网，其中通过新颖的特征融合策略处理多尺度图形结构特征，并通过新颖的特征融合策略进行交换信息，导致丰富的分层表示。我们还介绍了3D粗网格约束，以进一步提高与细节相关的特征学习。广泛的实验表明，我们的HGN通过减少的网络参数实现了最先进的性能

我们提出了一种基于优化的新型范式，用于在图像和扫描上拟合3D人类模型。与直接回归输入图像中低维统计体模型（例如SMPL）的参数的现有方法相反，我们训练了每个vertex神经场网络的集合。该网络以分布式的方式预测基于当前顶点投影处提取的神经特征的顶点下降方向。在推断时，我们在梯度降低的优化管道中采用该网络，称为LVD，直到其收敛性为止，即使将所有顶点初始化为单个点，通常也会以一秒钟的分数出现。一项详尽的评估表明，我们的方法能够捕获具有截然不同的身体形状的穿着的人体，与最先进的人相比取得了重大改进。 LVD也适用于人类和手的3D模型配合，为此，我们以更简单，更快的方法对SOTA显示出显着改善。