Considerable unsupervised video object segmentation algorithms based on deep learning have the problem of substantive model parameters and computation, which significantly limits the application of the algorithm in practice. This paper proposes a video object segmentation network based on motion guidance, considerably reducing the number of model parameters and computation and improving the video object segmentation performance. The model comprises a dual-stream network, motion guidance module, and multi-scale progressive fusion module. Specifically, RGB images and optical flow estimation are fed into dual-stream network to extract object appearance features and motion features. Then, the motion guidance module extracts the semantic information from the motion features through local attention, which guides the appearance features to learn rich semantic information. Finally, the multi-scale progressive fusion module obtains the output features at each stage of the dual-stream network. It gradually integrates the deep features into the shallow ones yet improves the edge segmentation effect. In this paper, numerous evaluations are conducted on three standard datasets, and the experimental results prove the superior performance of the proposed method.
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视频突出对象检测旨在在视频中找到最具视觉上的对象。为了探索时间依赖性,现有方法通常是恢复性的神经网络或光学流量。然而,这些方法需要高计算成本,并且往往会随着时间的推移积累不准确性。在本文中,我们提出了一种带有注意模块的网络,以学习视频突出物体检测的对比特征,而没有高计算时间建模技术。我们开发了非本地自我关注方案,以捕获视频帧中的全局信息。共注意配方用于结合低级和高级功能。我们进一步应用了对比学学习以改善来自相同视频的前景区域对的特征表示,并将前景 - 背景区域对被推除在潜在的空间中。帧内对比损失有助于将前景和背景特征分开,并且帧间的对比损失提高了时间的稠度。我们对多个基准数据集进行广泛的实验,用于视频突出对象检测和无监督的视频对象分割,并表明所提出的方法需要较少的计算,并且对最先进的方法进行有利地执行。
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光流是一种易于构思和珍贵的提示,用于推进无监督的视频对象细分(UVOS)。以前的大多数方法直接提取并融合了在UVOS设置中分割目标对象的运动和外观特征。但是,光流本质上是连续帧之间所有像素的瞬时速度,因此使运动特征与相应帧之间的主要对象不太对齐。为了解决上述挑战,我们为外观和运动特征对齐方式提出了一个简洁,实用和有效的体系结构,称为层次特征对齐网络(HFAN)。具体而言,HFAN中的关键优点是顺序特征对齐(FAM)模块和特征适应(FAT)模块,这些模块被利用用于处理外观和运动特征。 FAM能够分别将外观和运动特征与主要对象语义表示分别对齐。此外,脂肪是针对外观和运动特征的自适应融合而显式设计的,以实现跨模式特征之间的理想权衡。广泛的实验证明了拟议的HFAN的有效性,该实验在Davis-16上达到了新的最新性能,达到88.7 $ \ MATHCAL {J} \&\ MATHCAL {F} $,即相对改进,即相对改进比最佳发布结果比3.5%。
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基于3DCNN,ConvlSTM或光流的先前方法在视频显着对象检测(VSOD)方面取得了巨大成功。但是,它们仍然遭受高计算成本或产生的显着图质量较差的困扰。为了解决这些问题,我们设计了一个基于时空存储器(STM)网络,该网络从相邻帧中提取当前帧的有用时间信息作为VSOD的时间分支。此外,以前的方法仅考虑无时间关联的单帧预测。结果,模型可能无法充分关注时间信息。因此,我们最初将框架间的对象运动预测引入VSOD。我们的模型遵循标准编码器 - 编码器体系结构。在编码阶段,我们通过使用电流及其相邻帧的高级功能来生成高级的时间特征。这种方法比基于光流的方法更有效。在解码阶段,我们提出了一种有效的空间和时间分支融合策略。高级特征的语义信息用于融合低级特征中的对象细节,然后逐步获得时空特征以重建显着性图。此外,受图像显着对象检测(ISOD)中常用的边界监督的启发,我们设计了一种运动感知损失,用于预测对象边界运动,并同时对VSOD和对象运动预测执行多任务学习,这可以进一步促进模型以提取提取的模型时空特征准确并保持对象完整性。在几个数据集上进行的广泛实验证明了我们方法的有效性,并且可以在某些数据集上实现最新指标。所提出的模型不需要光流或其他预处理,并且在推理过程中可以达到近100 fps的速度。
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半监督视频对象分割(VOS)的任务已经大大提升,最先进的性能是通过密集的基于匹配的方法进行的。最近的方法利用时空存储器(STM)网络并学习从所有可用源检索相关信息,其中使用对象掩模的过去帧形成外部存储器,并且使用存储器中的掩码信息分段为查询作为查询的当前帧进行分割。然而,当形成存储器并执行匹配时,这些方法仅在忽略运动信息的同时利用外观信息。在本文中,我们倡导\ emph {motion信息}的返回,并提出了一个用于半监督VOS的运动不确定性感知框架(MUMET)。首先,我们提出了一种隐含的方法来学习相邻帧之间的空间对应,构建相关成本卷。在构建密集的对应期间处理遮挡和纹理区域的挑战性案例,我们将不确定性纳入密集匹配并实现运动不确定性感知特征表示。其次,我们介绍了运动感知的空间注意模块,以有效地融合了语义特征的运动功能。关于具有挑战性的基准的综合实验表明,\ TextBF {\ Textit {使用少量数据并将其与强大的动作信息组合可以带来显着的性能Boost}}。我们只使用Davis17达到$ \ Mathcal {} $培训{76.5 \%} $ \ mathcal {f} $培训,这显着优于低数据协议下的\ texit {sota}方法。 \ textit {代码将被释放。}
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无监督的视频对象分割(VOS)旨在在像素级别的视频序列中检测最显着的对象。在无监督的VO中,大多数最先进的方法除了外观提示外,还利用从光流图获得的运动提示来利用与背景相比,显着物体通常具有独特运动的属性。但是,由于它们过于依赖运动提示,在某些情况下可能是不可靠的,因此它们无法实现稳定的预测。为了减少现有两流VOS方法的这种运动依赖性,我们提出了一个新型的运动 - 选项网络,该网络可选地利用运动提示。此外,为了充分利用并非总是需要运动网络的属性,我们引入了协作网络学习策略。在所有公共基准数据集中,我们提出的网络以实时推理速度提供最先进的性能。
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玻璃在现实世界中非常普遍。受玻璃区域的不确定性以及玻璃背后的各种复杂场景的影响,玻璃的存在对许多计算机视觉任务构成了严重的挑战,从而使玻璃分割成为重要的计算机视觉任务。玻璃没有自己的视觉外观,而只能传输/反映其周围环境的外观,从而与其他常见对象根本不同。为了解决此类具有挑战性的任务,现有方法通常会探索并结合深网络中不同特征级别的有用线索。由于存在级别不同的特征之间的特征差距,即,深层特征嵌入了更多高级语义,并且更好地定位目标对象,而浅层特征具有更大的空间尺寸,并保持更丰富,更详细的低级信息,因此,将这些特征融合到天真的融合将导致亚最佳溶液。在本文中,我们将有效的特征融合到两个步骤中,以朝着精确的玻璃分割。首先,我们试图通过开发可区分性增强(DE)模块来弥合不同级别特征之间的特征差距,该模块使特定于级别的特征成为更具歧视性的表示,从而减轻了融合不兼容的特征。其次,我们设计了一个基于焦点和探索的融合(FEBF)模块,以通过突出显示常见并探索级别差异特征之间的差异,从而在融合过程中丰富挖掘有用的信息。
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视频显着对象检测模型在像素密集注释上训练有素的训练有素,已经达到了出色的性能,但获得像素逐像素注释的数据集很费力。尚未探索几项作品,试图使用涂鸦注释来缓解这个问题,但是尚未探讨点监督作为一种更节省劳动的注释方法(即使是对密集预测的手动注释方法中最多的劳动方法)。在本文中,我们提出了一个基于点监督的强基线模型。为了使用时间信息来推断显着性图,我们分别从短期和长期角度挖掘了框架间的互补信息。具体而言,我们提出了一个混合令牌注意模块,该模块将光流和图像信息从正交方向混合在一起,自适应地突出了关键的光流信息(通道维度)和关键令牌信息(空间维度)。为了利用长期提示,我们开发了长期的跨框架注意模块(LCFA),该模块有助于当前框架基于多框架代币推断出显着对象。此外,我们通过重新标记Davis和DavSod数据集来标记两个分配的数据集P-Davis和P-Davsod。六个基准数据集的实验说明了我们的方法优于先前的最先进的弱监督方法,甚至与某些完全监督的方法相当。源代码和数据集可用。
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尽管已经开发了疫苗,并且国家疫苗接种率正在稳步提高,但2019年冠状病毒病(COVID-19)仍对世界各地的医疗保健系统产生负面影响。在当前阶段,从CT图像中自动分割肺部感染区域对于诊断和治疗COVID-19至关重要。得益于深度学习技术的发展,已经提出了一些针对肺部感染细分的深度学习解决方案。但是,由于分布分布,复杂的背景干扰和界限模糊,现有模型的准确性和完整性仍然不令人满意。为此,我们在本文中提出了一个边界引导的语义学习网络(BSNET)。一方面,结合顶级语义保存和渐进式语义集成的双分支语义增强模块旨在建模不同的高级特征之间的互补关系,从而促进产生更完整的分割结果。另一方面,提出了镜像对称边界引导模块,以以镜像对称方式准确检测病变区域的边界。公开可用数据集的实验表明,我们的BSNET优于现有的最新竞争对手,并实现了44 fps的实时推理速度。
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现有的RGB-D SOD方法主要依赖于对称的两个基于CNN的网络来分别提取RGB和深度通道特征。但是,对称传统网络结构有两个问题:首先,CNN在学习全球环境中的能力是有限的。其次,对称的两流结构忽略了模态之间的固有差异。在本文中,我们提出了一个基于变压器的非对称网络(TANET),以解决上述问题。我们采用了变压器(PVTV2)的强大功能提取能力,从RGB数据中提取全局语义信息,并设计轻巧的CNN骨架(LWDEPTHNET),以从深度数据中提取空间结构信息,而无需预训练。不对称混合编码器(AHE)有效地减少了模型中参数的数量,同时不牺牲性能而增加速度。然后,我们设计了一个跨模式特征融合模块(CMFFM),该模块增强并互相融合了RGB和深度特征。最后,我们将边缘预测添加为辅助任务,并提出一个边缘增强模块(EEM)以生成更清晰的轮廓。广泛的实验表明,我们的方法在六个公共数据集上实现了超过14种最先进的RGB-D方法的卓越性能。我们的代码将在https://github.com/lc012463/tanet上发布。
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伪装的对象检测(COD)旨在识别自然场景中隐藏自己的物体。准确的COD遭受了许多与低边界对比度有关的挑战,并且对象出现(例如对象大小和形状)的较大变化。为了应对这些挑战,我们提出了一种新颖的背景感知跨层次融合网络(C2F-net),该网络融合了上下文感知的跨级特征,以准确识别伪装的对象。具体而言,我们通过注意力诱导的跨融合模块(ACFM)来计算来自多级特征的内容丰富的注意系数,该模块(ACFM)进一步在注意系数的指导下进一步集成了特征。然后,我们提出了一个双分支全局上下文模块(DGCM),以通过利用丰富的全球上下文信息来完善内容丰富的功能表示的融合功能。多个ACFM和DGCM以级联的方式集成,以产生高级特征的粗略预测。粗糙的预测充当了注意力图,以完善低级特征,然后再将其传递到我们的伪装推断模块(CIM)以生成最终预测。我们对三个广泛使用的基准数据集进行了广泛的实验,并将C2F-NET与最新模型(SOTA)模型进行比较。结果表明,C2F-NET是一种有效的COD模型,并且表现出明显的SOTA模型。此外,对息肉细分数据集的评估证明了我们在COD下游应用程序中C2F-NET的有希望的潜力。我们的代码可在以下网址公开获取:https://github.com/ben57882/c2fnet-tscvt。
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由于规模和形状的极端复杂性以及预测位置的不确定性,光学遥感图像(RSI-SOD)中的显着对象检测是一项非常困难的任务。现有的SOD方法可以满足自然场景图像的检测性能,但是由于遥感图像中上述图像特性,它们不能很好地适应RSI-SOD。在本文中,我们为光学RSIS中的SOD提出了一个新颖的注意力指导网络(AGNET),包括位置增强阶段和细节细节阶段。具体而言,位置增强阶段由语义注意模块和上下文注意模块组成,以准确描述显着对象的大致位置。细节完善阶段使用提出的自我注册模块在注意力的指导下逐步完善预测结果并逆转注意力。此外,混合损失用于监督网络的培训,这可以从像素,区域和统计数据的三个角度来改善模型的性能。在两个流行的基准上进行的广泛实验表明,与其他最先进的方法相比,AGNET可以达到竞争性能。该代码将在https://github.com/nuaayh/agnet上找到。
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引用视频对象细分旨在分割给定语言表达式所引用的对象。现有作品通常需要压缩视频bitstream在分割之前将其解码为RGB帧,从而增加了计算和存储要求,并最终减慢了推断。这可能会妨碍其在现实世界计算资源有限的场景中的应用,例如自动驾驶汽车和无人机。为了减轻此问题,在本文中,我们探讨了压缩视频的引用对象细分任务,即原始视频数据流。除了视频引用对象分割任务本身的固有难度外,从压缩视频中获得歧视性表示也很具有挑战性。为了解决这个问题,我们提出了一个多发网络,该网络由双路线双注意模块和一个基于查询的跨模式变压器模块组成。具体而言,双路线双意见模块旨在从三种模态的压缩数据中提取有效表示,即i框架,运动矢量和残留。基于查询的跨模式变压器首先对语言和视觉方式之间的相关性进行建模,然后使用融合的多模式特征来指导对象查询以生成内容感知的动态内核并预测最终的分割掩码。与以前的作品不同,我们建议只学习一个内核,因此,它可以删除现有方法的复杂后掩模匹配程序。在三个具有挑战性的数据集上进行的广泛有希望的实验结果表明,与几种用于处理RGB数据的最新方法相比,我们的方法的有效性。源代码可在以下网址获得:https://github.com/dexianghong/manet。
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时间动作本地化在视频分析中起着重要作用,该视频分析旨在将动作定位和分类在未修剪视频中。先前的方法通常可以预测单个时间尺度的特征空间上的动作。但是,低级量表的时间特征缺乏足够的语义来进行动作分类,而高级尺度则无法提供动作边界的丰富细节。为了解决这个问题,我们建议预测多个颞尺度特征空间的动作。具体而言,我们使用不同尺度的精致特征金字塔将语义从高级尺度传递到低级尺度。此外,为了建立整个视频的长时间尺度,我们使用时空变压器编码器来捕获视频帧的远程依赖性。然后,具有远距离依赖性的精制特征被送入分类器以进行粗糙的动作预测。最后,为了进一步提高预测准确性,我们建议使用框架级别的自我注意模块来完善每个动作实例的分类和边界。广泛的实验表明,所提出的方法可以超越Thumos14数据集上的最先进方法,并在ActivityNet1.3数据集上实现可比性的性能。与A2NET(tip20,avg \ {0.3:0.7 \}),sub-action(csvt2022,avg \ {0.1:0.5 \})和afsd(cvpr21,avg \ {0.3:0.7 \}) ,提出的方法分别可以提高12.6 \%,17.4 \%和2.2 \%
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半监控视频对象分段(VOS)旨在在视频序列中分段一些移动对象,其中通过注释第一帧来指定这些对象。已经考虑了许多现有的半监督VOS方法以提高分割精度的光学流程。然而,由于光学流量估计的高复杂性,光流基的半监控VOS方法不能实时运行。在该研究中提出了由特征提取网络(F),外观网络(A),运动网络(A)和集成网络(I)组成的FAMINET,以解决上述问题。外观网络基于对象的静态外观输出初始分割结果。运动网络通过很少的参数估计光学流量,这些参数通过在线记忆算法快速优化,该算法被称为松弛最陡血迹。集成网络使用光流来改进初始分割结果。广泛的实验表明,FAMINET在DAVIS和YOUTUBE-VOS基准上表现出其他最先进的半监督VOS方法,并且它在准确性和效率之间实现了良好的权衡。我们的代码可在https://github.com/liuziyang123/faminet获得。
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神经网络的高计算成本阻止了RGB-D突出物体检测(SOD)的最新成功,从受益现实世界应用。因此,本文介绍了一种新颖的网络,Mobily,它专注于使用移动网络进行深度特征提取的高效RGB-D SOD。然而,移动网络在特征表示中的功能较小比麻烦的网络更强大。为此,我们观察到彩色图像的深度信息可以加强与SOD相关的特征表示,如果正确杠杆。因此,我们提出了一种隐式深度恢复(IDR)技术,以加强用于RGB-D SOD的移动网络的特征表示能力。 IDR仅在训练阶段采用并在测试期间省略,因此它是免费的。此外,我们提出了用于有效的多级特征聚合的紧凑金字塔精制(CPR),以获得具有清晰边界的突出对象。与IDR和CPR合并,Mobilesal在六个挑战RGB-D SOD数据集上具有更快的速度(450fps 320 $ 320的输入尺寸为320美元)和更少的参数(6.5米)。代码在https://mmcheng.net/mobilesal发布。
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现有的多尺度解决方案会导致仅增加接受场大小的风险,同时忽略小型接受场。因此,有效构建自适应神经网络以识别各种空间尺度对象是一个具有挑战性的问题。为了解决这个问题,我们首先引入一个新的注意力维度,即除了现有的注意力维度(例如渠道,空间和分支)之外,并提出了一个新颖的选择性深度注意网络,以对称地处理各种视觉中的多尺度对象任务。具体而言,在给定神经网络的每个阶段内的块,即重新连接,输出层次功能映射共享相同的分辨率但具有不同的接收场大小。基于此结构属性,我们设计了一个舞台建筑模块,即SDA,其中包括树干分支和类似SE的注意力分支。躯干分支的块输出融合在一起,以通过注意力分支指导其深度注意力分配。根据提出的注意机制,我们可以动态选择不同的深度特征,这有助于自适应调整可变大小输入对象的接收场大小。这样,跨块信息相互作用会导致沿深度方向的远距离依赖关系。与其他多尺度方法相比,我们的SDA方法结合了从以前的块到舞台输出的多个接受场,从而提供了更广泛,更丰富的有效接收场。此外,我们的方法可以用作其他多尺度网络以及注意力网络的可插入模块,并创造为SDA- $ x $ net。它们的组合进一步扩展了有效的接受场的范围,可以实现可解释的神经网络。我们的源代码可在\ url {https://github.com/qingbeiguo/sda-xnet.git}中获得。
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视频对象细分(VOS)是视频理解的基础。基于变压器的方法在半监督VOS上显示出显着的性能改善。但是,现有的工作面临着挑战在彼此近距离接近视觉上类似对象的挑战。在本文中,我们提出了一种新型的双边注意力变压器,以进行半监督VO的运动出现空间(蝙蝠侠)。它通过新型的光流校准模块在视频中捕获对象运动,该模块将分割面膜与光流估计融合在一起,以改善对象内光流平滑度并减少物体边界处的噪声。然后在我们的新型双边注意力中采用了这种校准的光流,该流动流在相邻双边空间中的查询和参考帧之间的对应关系考虑,考虑到运动和外观。广泛的实验通过在所有四个流行的VOS基准上胜过所有现有最新的实验:YouTube-VOS 2019(85.0%),YouTube-VOS 2018(85.3%),Davis 2017VAL/TESTDEV(86.2.2 %/82.2%)和戴维斯(Davis)2016(92.5%)。
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语义分割是自主车辆了解周围场景的关键技术。当代模型的吸引力表现通常以牺牲重计算和冗长的推理时间为代价,这对于自行车来说是无法忍受的。在低分辨率图像上使用轻量级架构(编码器 - 解码器或双路)或推理,最近的方法实现了非常快的场景解析,即使在单个1080TI GPU上以100多件FPS运行。然而,这些实时方法与基于扩张骨架的模型之间的性能仍有显着差距。为了解决这个问题,我们提出了一家专门为实时语义细分设计的高效底座。所提出的深层双分辨率网络(DDRNET)由两个深部分支组成,之间进行多个双边融合。此外,我们设计了一个名为Deep聚合金字塔池(DAPPM)的新上下文信息提取器,以基于低分辨率特征映射放大有效的接收字段和熔丝多尺度上下文。我们的方法在城市景观和Camvid数据集上的准确性和速度之间实现了新的最先进的权衡。特别是,在单一的2080Ti GPU上,DDRNET-23-Slim在Camvid测试组上的Citycapes试验组102 FPS上的102 FPS,74.7%Miou。通过广泛使用的测试增强,我们的方法优于最先进的模型,需要计算得多。 CODES和培训的型号在线提供。
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Image manipulation localization aims at distinguishing forged regions from the whole test image. Although many outstanding prior arts have been proposed for this task, there are still two issues that need to be further studied: 1) how to fuse diverse types of features with forgery clues; 2) how to progressively integrate multistage features for better localization performance. In this paper, we propose a tripartite progressive integration network (TriPINet) for end-to-end image manipulation localization. First, we extract both visual perception information, e.g., RGB input images, and visual imperceptible features, e.g., frequency and noise traces for forensic feature learning. Second, we develop a guided cross-modality dual-attention (gCMDA) module to fuse different types of forged clues. Third, we design a set of progressive integration squeeze-and-excitation (PI-SE) modules to improve localization performance by appropriately incorporating multiscale features in the decoder. Extensive experiments are conducted to compare our method with state-of-the-art image forensics approaches. The proposed TriPINet obtains competitive results on several benchmark datasets.
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