鉴于从第一人称角度捕获的视频以及录制视频的环境环境,我们可以认识到该人在做什么并确定3D空间中的动作发生在哪里吗?我们解决了这个具有挑战性的问题,即在以自我为中心视频的已知3D地图上共同识别和本地化操作。为此,我们提出了一种新颖的深层概率模型。我们的模型采用了3D环境的层次体积表示(HVR)的输入和以自我为中心的视频,将3D Action位置视为潜在变量,并根据其潜在位置的视频和上下文提示识别动作。为了评估我们的模型,我们对EGO4D数据集的子集进行了广泛的实验,其中捕获了人类自然主义的作用和照片现实的3D环境重建。我们的方法证明了在可见和看不见的环境之间进行动作识别和3D动作定位的强劲结果。我们认为,我们的工作指向以自我为中心的视觉和3D场景理解的相交的令人兴奋的研究方向。
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我们介绍了一个新的问题,即从以自我为中心的视频中预期一个未来的手罩时间序列。一个关键的挑战是对未来头部运动的随机性进行建模,该动作在全球范围内影响了头饰的摄像头视频分析。为此,我们提出了一个新颖的深层生成模型-Egogan,它使用3D完全卷积网络来学习一个时空视频表示,以视觉预期,可以使用生成的对抗网络(GAN)和然后,根据视频表示和生成的未来头部运动来预测未来的手蒙版。我们在Epic-Kitchens和Egtea凝视+数据集上评估了我们的方法。我们进行详细的消融研究,以验证我们方法的设计选择。此外,我们将我们的方法与以前的未来图像分割方法进行比较,并表明我们的方法可以更准确地预测未来的手掩模。
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第一人称视频在其持续环境的背景下突出了摄影师的活动。但是,当前的视频理解方法是从短视频剪辑中的视觉特征的原因,这些视频片段与基础物理空间分离,只捕获直接看到的东西。我们提出了一种方法,该方法通过学习摄影师(潜在看不见的)本地环境来促进以人为中心的环境的了解来链接以自我为中心的视频和摄像机随着时间的推移而张开。我们使用来自模拟的3D环境中的代理商的视频进行训练,在该环境中,环境完全可以观察到,并在看不见的环境的房屋旅行的真实视频中对其进行测试。我们表明,通过将视频接地在其物理环境中,我们的模型超过了传统的场景分类模型,可以预测摄影师所处的哪个房间(其中帧级信息不足),并且可以利用这种基础来定位与环境相对应的视频瞬间 - 中心查询,优于先验方法。项目页面:http://vision.cs.utexas.edu/projects/ego-scene-context/
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在本文中,我们提出了第一个基于变压器的模型,该模型解决了以自我为中心凝视估计的具有挑战性的问题。我们观察到,全局场景上下文和本地视觉信息之间的连接对于从以自我为中心的视频帧进行凝视固定至关重要。为此,我们设计了变压器编码器将全局上下文嵌入为一个附加的视觉令牌,并进一步提出了一种新型的全球 - 本地相关(GLC)模块,以明确模拟全局令牌和每个本地令牌的相关性。我们在两个以自我为中心的视频数据集中验证了我们的模型-EGTEA凝视+和EGO4D。我们的详细消融研究证明了我们方法的好处。此外,我们的方法超过了先前的最新空间。我们还提供了其他可视化,以支持我们的主张,即全球 - 本地相关性是预测以自我为中心视频的凝视固定的关键表示。更多详细信息可以在我们的网站(https://bolinlai.github.io/glc-egogazeest)中找到。
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我们为RGB视频提供了基于变压器的神经网络体系结构,用于多对象3D重建。它依赖于表示知识的两种替代方法:作为特征的全局3D网格和一系列特定的2D网格。我们通过专用双向注意机制在两者之间逐步交换信息。我们利用有关图像形成过程的知识,以显着稀疏注意力重量矩阵,从而使我们的体系结构在记忆和计算方面可行。我们在3D特征网格的顶部附上一个detr风格的头,以检测场景中的对象并预测其3D姿势和3D形状。与以前的方法相比,我们的体系结构是单阶段,端到端可训练,并且可以从整体上考虑来自多个视频帧的场景,而无需脆弱的跟踪步骤。我们在挑战性的SCAN2CAD数据集上评估了我们的方法,在该数据集中,我们的表现要优于RGB视频的3D对象姿势估算的最新最新方法; (2)将多视图立体声与RGB-D CAD对齐结合的强大替代方法。我们计划发布我们的源代码。
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最近的动作识别模型通过整合对象,其位置和互动来取得令人印象深刻的结果。但是,为每个框架获得密集的结构化注释是乏味且耗时的,使这些方法的训练昂贵且可扩展性较低。同时,如果可以在感兴趣的域内或之外使用一小部分带注释的图像,我们如何将它们用于下游任务的视频?我们提出了一个学习框架的结构(简称SVIT),该结构证明了仅在训练过程中仅可用的少量图像的结构才能改善视频模型。 SVIT依靠两个关键见解。首先,由于图像和视频都包含结构化信息,因此我们用一组\ emph {对象令牌}丰富了一个可以在图像和视频中使用的\ emph {对象令牌}的模型。其次,视频中各个帧的场景表示应与静止图像的场景表示“对齐”。这是通过\ emph {frame-clip一致性}损失来实现的,该损失可确保图像和视频之间结构化信息的流动。我们探索场景结构的特定实例化,即\ emph {手对象图},由手和对象组成,其位置为节点,以及触点/no-contact的物理关系作为边缘。 SVIT在多个视频理解任务和数据集上显示出强烈的性能改进;它在EGO4D CVPR'22对象状态本地化挑战中赢得了第一名。对于代码和预算模型,请访问\ url {https://eladb3.github.io/svit/}的项目页面
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我们介绍重做,一个类无话的框架来重建RGBD或校准视频的动态对象。与事先工作相比,我们的问题设置是更真实的,更具挑战性的三个原因:1)由于遮挡或相机设置,感兴趣的对象可能永远不会完全可见,但我们的目标是重建完整的形状; 2)我们的目标是处理不同的对象动态,包括刚性运动,非刚性运动和关节; 3)我们的目标是通过一个统一的框架重建不同类别的对象。为了解决这些挑战,我们开发了两种新模块。首先,我们介绍了一个规范的4D隐式功能,它是与聚合的时间视觉线索对齐的像素对齐。其次,我们开发了一个4D变换模块,它捕获对象动态以支持时间传播和聚合。我们研究了重做在综合性RGBD视频数据集风帆-VOS 3D和Deformingthings4d ++上的大量实验中的疗效,以及现实世界视频数据3DPW。我们发现重做优于最先进的动态重建方法。在消融研究中,我们验证每个发达的组件。
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Point cloud learning has lately attracted increasing attention due to its wide applications in many areas, such as computer vision, autonomous driving, and robotics. As a dominating technique in AI, deep learning has been successfully used to solve various 2D vision problems. However, deep learning on point clouds is still in its infancy due to the unique challenges faced by the processing of point clouds with deep neural networks. Recently, deep learning on point clouds has become even thriving, with numerous methods being proposed to address different problems in this area. To stimulate future research, this paper presents a comprehensive review of recent progress in deep learning methods for point clouds. It covers three major tasks, including 3D shape classification, 3D object detection and tracking, and 3D point cloud segmentation. It also presents comparative results on several publicly available datasets, together with insightful observations and inspiring future research directions.
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可穿戴摄像机可以从用户的角度获取图像和视频。可以处理这些数据以了解人类的行为。尽管人类的行为分析已在第三人称视野中进行了彻底的研究,但仍在以自我为中心的环境中,尤其是在工业场景中进行了研究。为了鼓励在该领域的研究,我们介绍了Meccano,这是一个以自我为中心视频的多式模式数据集来研究类似工业的环境中的人类行为理解。多模式的特征是凝视信号,深度图和RGB视频同时使用自定义耳机获得。该数据集已在从第一人称视角的人类行为理解的背景下明确标记为基本任务,例如识别和预测人类对象的相互作用。使用MECCANO数据集,我们探索了五个不同的任务,包括1)动作识别,2)活动对象检测和识别,3)以自我为中心的人类对象互动检测,4)动作预期和5)下一步活动对象检测。我们提出了一个旨在研究人类行为的基准,该基准在被考虑的类似工业的情况下,表明所研究的任务和所考虑的方案对于最先进的算法具有挑战性。为了支持该领域的研究,我们在https://iplab.dmi.unict.it/meccano/上公开发布数据集。
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未来的活动预期是在Egocentric视觉中具有挑战性问题。作为标准的未来活动预期范式,递归序列预测遭受错误的累积。为了解决这个问题,我们提出了一个简单有效的自我监管的学习框架,旨在使中间表现为连续调节中间代表性,以产生表示(a)与先前观察到的对比的当前时间戳框架中的新颖信息内容和(b)反映其与先前观察到的帧的相关性。前者通过最小化对比损失来实现,并且后者可以通过动态重量机制来实现在观察到的内容中的信息帧中,具有当前帧的特征与观察到的帧之间的相似性比较。通过多任务学习可以进一步增强学习的最终视频表示,该多任务学习在目标活动标签上执行联合特征学习和自动检测到的动作和对象类令牌。在大多数自我传统视频数据集和两个第三人称视频数据集中,SRL在大多数情况下急剧表现出现有的现有最先进。通过实验性事实,还可以准确识别支持活动语义的行动和对象概念的实验性。
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有效地对视频中的空间信息进行建模对于动作识别至关重要。为了实现这一目标,最先进的方法通常采用卷积操作员和密集的相互作用模块,例如非本地块。但是,这些方法无法准确地符合视频中的各种事件。一方面,采用的卷积是有固定尺度的,因此在各种尺度的事件中挣扎。另一方面,密集的相互作用建模范式仅在动作 - 欧元零件时实现次优性能,给最终预测带来了其他噪音。在本文中,我们提出了一个统一的动作识别框架,以通过引入以下设计来研究视频内容的动态性质。首先,在提取本地提示时,我们会生成动态尺度的时空内核,以适应各种事件。其次,为了将这些线索准确地汇总为全局视频表示形式,我们建议仅通过变压器在一些选定的前景对象之间进行交互,从而产生稀疏的范式。我们将提出的框架称为事件自适应网络(EAN),因为这两个关键设计都适应输入视频内容。为了利用本地细分市场内的短期运动,我们提出了一种新颖有效的潜在运动代码(LMC)模块,进一步改善了框架的性能。在几个大规模视频数据集上进行了广泛的实验,例如,某种东西,动力学和潜水48,验证了我们的模型是否在低拖鞋上实现了最先进或竞争性的表演。代码可在:https://github.com/tianyuan168326/ean-pytorch中找到。
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隐式3D表示的最新进展,即神经辐射场(NERFS),以可区分的方式使准确且具有逼真的3D重建成为可能。这种新的表示可以有效地以一种紧凑的格式传达数百个高分辨率图像的信息,并允许对新观点的逼真综合。在这项工作中,使用NERF的变体称为全体氧,我们为感知任务创建了第一个大规模隐式表示数据集,称为Fustection,该数据集由两个部分组成,这些部分既包含以对象为中心和场景为中心的扫描,用于分类和分段, 。它显示了原始数据集的显着内存压缩率(96.4 \%),同时以统一形式包含2D和3D信息。我们构建了直接作为输入这种隐式格式的分类和分割模型,并提出了一种新颖的增强技术,以避免在图像的背景上过度拟合。代码和数据可在https://postech-cvlab.github.io/perfception中公开获得。
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尽管最近的进步,但是,尽管最近的进展,但是从单个图像中的人类姿势的全3D估计仍然是一个具有挑战性的任务。在本文中,我们探讨了关于场景几何体的强先前信息的假设可用于提高姿态估计精度。为了主弱地解决这个问题,我们已经组装了一种新的$ \ textbf {几何姿势提供} $ DataSet,包括与各种丰富的3D环境交互的人员的多视图图像。我们利用商业运动捕获系统来收集场景本身的姿势和构造精确的几何3D CAD模型的金标估计。要将对现有框架的现有框架注入图像的现有框架,我们介绍了一种新颖的,基于视图的场景几何形状,一个$ \ textbf {多层深度图} $,它采用了多次射线跟踪到简明地编码沿着每种相机视图光线方向的多个表面入口和退出点。我们提出了两种不同的机制,用于集成多层深度信息姿势估计:输入作为升降2D姿势的编码光线特征,其次是促进学习模型以支持几何一致姿态估计的可差异损失。我们通过实验展示这些技术可以提高3D姿势估计的准确性,特别是在遮挡和复杂场景几何形状的存在中。
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Recently, implicit neural representations have gained popularity for learning-based 3D reconstruction. While demonstrating promising results, most implicit approaches are limited to comparably simple geometry of single objects and do not scale to more complicated or large-scale scenes. The key limiting factor of implicit methods is their simple fullyconnected network architecture which does not allow for integrating local information in the observations or incorporating inductive biases such as translational equivariance. In this paper, we propose Convolutional Occupancy Networks, a more flexible implicit representation for detailed reconstruction of objects and 3D scenes. By combining convolutional encoders with implicit occupancy decoders, our model incorporates inductive biases, enabling structured reasoning in 3D space. We investigate the effectiveness of the proposed representation by reconstructing complex geometry from noisy point clouds and low-resolution voxel representations. We empirically find that our method enables the fine-grained implicit 3D reconstruction of single objects, scales to large indoor scenes, and generalizes well from synthetic to real data.
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基于文本的视频细分旨在通过用文本查询指定演员及其表演动作来细分视频序列中的演员。由于\ emph {emph {语义不对称}的问题,以前的方法无法根据演员及其动作以细粒度的方式将视频内容与文本查询对齐。 \ emph {语义不对称}意味着在多模式融合过程中包含不同量的语义信息。为了减轻这个问题,我们提出了一个新颖的演员和动作模块化网络,该网络将演员及其动作分别定位在两个单独的模块中。具体来说,我们首先从视频和文本查询中学习与参与者相关的内容,然后以对称方式匹配它们以定位目标管。目标管包含所需的参与者和动作,然后将其送入完全卷积的网络,以预测演员的分割掩模。我们的方法还建立了对象的关联,使其与所提出的时间建议聚合机制交叉多个框架。这使我们的方法能够有效地细分视频并保持预测的时间一致性。整个模型允许联合学习参与者的匹配和细分,并在A2D句子和J-HMDB句子数据集上实现单帧细分和完整视频细分的最新性能。
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Action recognition models have achieved impressive results by incorporating scene-level annotations, such as objects, their relations, 3D structure, and more. However, obtaining annotations of scene structure for videos requires a significant amount of effort to gather and annotate, making these methods expensive to train. In contrast, synthetic datasets generated by graphics engines provide powerful alternatives for generating scene-level annotations across multiple tasks. In this work, we propose an approach to leverage synthetic scene data for improving video understanding. We present a multi-task prompt learning approach for video transformers, where a shared video transformer backbone is enhanced by a small set of specialized parameters for each task. Specifically, we add a set of ``task prompts'', each corresponding to a different task, and let each prompt predict task-related annotations. This design allows the model to capture information shared among synthetic scene tasks as well as information shared between synthetic scene tasks and a real video downstream task throughout the entire network. We refer to this approach as ``Promptonomy'', since the prompts model a task-related structure. We propose the PromptonomyViT model (PViT), a video transformer that incorporates various types of scene-level information from synthetic data using the ``Promptonomy'' approach. PViT shows strong performance improvements on multiple video understanding tasks and datasets.
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设计可以成功部署在日常生活环境中的活动检测系统需要构成现实情况典型挑战的数据集。在本文中,我们介绍了一个新的未修剪日常生存数据集,该数据集具有几个现实世界中的挑战:Toyota Smarthome Untrimmed(TSU)。 TSU包含以自发方式进行的各种活动。数据集包含密集的注释,包括基本的,复合活动和涉及与对象相互作用的活动。我们提供了对数据集所需的现实世界挑战的分析,突出了检测算法的开放问题。我们表明,当前的最新方法无法在TSU数据集上实现令人满意的性能。因此,我们提出了一种新的基线方法,以应对数据集提供的新挑战。此方法利用一种模态(即视线流)生成注意力权重,以指导另一种模态(即RGB)以更好地检测活动边界。这对于检测以高时间差异为特征的活动特别有益。我们表明,我们建议在TSU和另一个受欢迎的挑战数据集Charades上优于最先进方法的方法。
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具有注释的缺乏大规模的真实数据集使转移学习视频活动的必要性。我们的目标是为少数行动分类开发几次拍摄转移学习的有效方法。我们利用独立培训的本地视觉提示来学习可以从源域传输的表示,该源域只能使用少数示例来从源域传送到不同的目标域。我们使用的视觉提示包括对象 - 对象交互,手掌和地区内的动作,这些地区是手工位置的函数。我们采用了一个基于元学习的框架,以提取部署的视觉提示的独特和域不变组件。这使得能够在使用不同的场景和动作配置捕获的公共数据集中传输动作分类模型。我们呈现了我们转让学习方法的比较结果,并报告了阶级阶级和数据间数据间际传输的最先进的行动分类方法。
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我们呈现NESF,一种用于单独从构成的RGB图像中生成3D语义场的方法。代替经典的3D表示,我们的方法在最近的基础上建立了隐式神经场景表示的工作,其中3D结构被点亮功能捕获。我们利用这种方法来恢复3D密度领域,我们然后在其中培训由构成的2D语义地图监督的3D语义分段模型。尽管仅在2D信号上培训,我们的方法能够从新颖的相机姿势生成3D一致的语义地图,并且可以在任意3D点查询。值得注意的是,NESF与产生密度场的任何方法兼容,并且随着密度场的质量改善,其精度可提高。我们的实证分析在复杂的实际呈现的合成场景中向竞争性2D和3D语义分割基线表现出可比的质量。我们的方法是第一个提供真正密集的3D场景分段,需要仅需要2D监督培训,并且不需要任何关于新颖场景的推论的语义输入。我们鼓励读者访问项目网站。
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我们提出了PlanarRecon-从摆姿势的单眼视频中对3D平面进行全球连贯检测和重建的新型框架。与以前的作品从单个图像中检测到2D的平面不同,PlanarRecon逐步检测每个视频片段中的3D平面,该片段由一组关键帧组成,由一组关键帧组成,使用神经网络的场景体积表示。基于学习的跟踪和融合模块旨在合并以前片段的平面以形成连贯的全球平面重建。这种设计使PlanarRecon可以在每个片段中的多个视图中整合观察结果,并在不同的信息中整合了时间信息,从而使场景抽象的准确且相干地重建具有低聚合物的几何形状。实验表明,所提出的方法在实时时可以在扫描仪数据集上实现最先进的性能。
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