本文介绍了一种用于结构重建的新型关注的神经网络,其将2D光栅图像作为输入,并重建描绘底层几何结构的平面图。该方法检测角落,并以端到端的方式对角之间进行分类边缘候选。我们的贡献是整体边缘分类架构,其中1)通过其端点的三角位置编码初始化边缘候选的特征; 2)通过可变形的关注将图像特征融合到每个边缘候选; 3)采用两个重量分配变压器解码器,用于在图形边缘候选方面学习整体结构模式; 4)通过掩盖的学习策略培训。拐角探测器是边缘分类架构的变体,适用于作为转角候选的像素上操作。我们对两种结构化重建任务进行实验:户外建筑架构和室内平面平面图形重建。广泛的定性和量化评估表明了我们对现有技术的方法的优势。我们将分享代码和模型。
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We address 2D floorplan reconstruction from 3D scans. Existing approaches typically employ heuristically designed multi-stage pipelines. Instead, we formulate floorplan reconstruction as a single-stage structured prediction task: find a variable-size set of polygons, which in turn are variable-length sequences of ordered vertices. To solve it we develop a novel Transformer architecture that generates polygons of multiple rooms in parallel, in a holistic manner without hand-crafted intermediate stages. The model features two-level queries for polygons and corners, and includes polygon matching to make the network end-to-end trainable. Our method achieves a new state-of-the-art for two challenging datasets, Structured3D and SceneCAD, along with significantly faster inference than previous methods. Moreover, it can readily be extended to predict additional information, i.e., semantic room types and architectural elements like doors and windows. Our code and models will be available at: https://github.com/ywyue/RoomFormer.
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This paper presents an extreme floorplan reconstruction task, a new benchmark for the task, and a neural architecture as a solution. Given a partial floorplan reconstruction inferred or curated from panorama images, the task is to reconstruct a complete floorplan including invisible architectural structures. The proposed neural network 1) encodes an input partial floorplan into a set of latent vectors by convolutional neural networks and a Transformer; and 2) reconstructs an entire floorplan while hallucinating invisible rooms and doors by cascading Transformer decoders. Qualitative and quantitative evaluations demonstrate effectiveness of our approach over the benchmark of 701 houses, outperforming the state-of-the-art reconstruction techniques. We will share our code, models, and data.
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我们提出Osformer,这是伪装实例分割(CIS)的第一个单阶段变压器框架。Osformer基于两个关键设计。首先,我们设计了一个位置传感变压器(LST),以通过引入位置引导查询和混合通风volvolution feedforward网络来获得位置标签和实例感知参数。其次,我们开发了一个粗到细节的融合(CFF),以合并LST编码器和CNN骨架的各种上下文信息。结合这两个组件使Osformer能够有效地融合本地特征和远程上下文依赖关系,以预测伪装的实例。与两阶段的框架相比,我们的OSFORMER达到41%的AP并达到良好的收敛效率,而无需大量的训练数据,即仅3040个以下的样本以下60个时代。代码链接:https://github.com/pjlallen/osformer。
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在本文中,我们提出了简单的关注机制,我们称之为箱子。它可以实现网格特征之间的空间交互,从感兴趣的框中采样,并提高变压器的学习能力,以获得几个视觉任务。具体而言,我们呈现拳击手,短暂的框变压器,通过从输入特征映射上的参考窗口预测其转换来参加一组框。通过考虑其网格结构,拳击手通过考虑其网格结构来计算这些框的注意力。值得注意的是,Boxer-2D自然有关于其注意模块内容信息的框信息的原因,使其适用于端到端实例检测和分段任务。通过在盒注意模块中旋转的旋转的不变性,Boxer-3D能够从用于3D端到端对象检测的鸟瞰图平面产生识别信息。我们的实验表明,拟议的拳击手-2D在Coco检测中实现了更好的结果,并且在Coco实例分割上具有良好的和高度优化的掩模R-CNN可比性。 Boxer-3D已经为Waymo开放的车辆类别提供了令人信服的性能,而无需任何特定的类优化。代码将被释放。
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本文研究了整体3D线框感知的问题(HOW-3D),这是一项新的任务,即从单视2D图像中感知可见的3D线框和无形的任务。由于无法在单个视图中直接观察到对象的非前面表面,因此在HOF-3D中估算了非视线(NLOS)几何形状,这是一个根本上具有挑战性的问题,并且在计算机视觉中仍然保持开放。我们通过提出一个ABC-HOW基准来研究HOF-3D的问题,该基准是在带有12K单视图像和相应的整体3D线框模型的CAD模型之上创建的。借助我们的大规模ABC高音基准,我们提出了一种新颖的深空间格式塔(DSG)模型,以学习可见的连接和线段作为基础,然后从可见的线索中推断出NLOS 3D结构,并遵循遵循可见的线索。人类视觉系统。在我们的实验中,我们证明了我们的DSG模型在从单视图图像中推断出整体3D线框方面表现出色。与强大的基线方法相比,我们的DSG模型在单视图像中检测不可见线的几何形状方面优于先前的线框探测器,甚至与先前的艺术相比,这些艺术是对重建3D线框的输入的效力。
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我们提出了一种适用于许多场景中的新方法,理解了适应Monte Carlo Tree Search(MCTS)算法的问题,该算法最初旨在学习玩高州复杂性的游戏。从生成的建议库中,我们的方法共同选择并优化了最小化目标项的建议。在我们的第一个从点云中进行平面图重建的应用程序中,我们的方法通过优化将深度网络预测的适应性组合到房间形状上的目标函数,选择并改进了以2D多边形为模型的房间建议。我们还引入了一种新型的可区分方法来渲染这些建议的多边形形状。我们对最近且具有挑战性的结构3D和Floor SP数据集的评估对最先进的表现有了显着改进,而没有对平面图配置施加硬性约束也没有假设。在我们的第二个应用程序中,我们扩展了从颜色图像重建一般3D房间布局并获得准确的房间布局的方法。我们还表明,可以轻松扩展我们的可区分渲染器,以渲染3D平面多边形和多边形嵌入。我们的方法在MatterPort3D-Layout数据集上显示了高性能,而无需在房间布局配置上引入硬性约束。
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The goal of this paper is to detect objects by exploiting their interrelationships. Rather than relying on predefined and labeled graph structures, we infer a graph prior from object co-occurrence statistics. The key idea of our paper is to model object relations as a function of initial class predictions and co-occurrence priors to generate a graph representation of an image for improved classification and bounding box regression. We additionally learn the object-relation joint distribution via energy based modeling. Sampling from this distribution generates a refined graph representation of the image which in turn produces improved detection performance. Experiments on the Visual Genome and MS-COCO datasets demonstrate our method is detector agnostic, end-to-end trainable, and especially beneficial for rare object classes. What is more, we establish a consistent improvement over object detectors like DETR and Faster-RCNN, as well as state-of-the-art methods modeling object interrelationships.
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变压器是一种基于关注的编码器解码器架构,彻底改变了自然语言处理领域。灵感来自这一重大成就,最近在将变形式架构调整到计算机视觉(CV)领域的一些开创性作品,这已经证明了他们对各种简历任务的有效性。依靠竞争力的建模能力,与现代卷积神经网络相比在本文中,我们已经为三百不同的视觉变压器进行了全面的审查,用于三个基本的CV任务(分类,检测和分割),提出了根据其动机,结构和使用情况组织这些方法的分类。 。由于培训设置和面向任务的差异,我们还在不同的配置上进行了评估了这些方法,以便于易于和直观的比较而不是各种基准。此外,我们已经揭示了一系列必不可少的,但可能使变压器能够从众多架构中脱颖而出,例如松弛的高级语义嵌入,以弥合视觉和顺序变压器之间的差距。最后,提出了三个未来的未来研究方向进行进一步投资。
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Detection Transformer (DETR) and Deformable DETR have been proposed to eliminate the need for many hand-designed components in object detection while demonstrating good performance as previous complex hand-crafted detectors. However, their performance on Video Object Detection (VOD) has not been well explored. In this paper, we present TransVOD, the first end-to-end video object detection system based on spatial-temporal Transformer architectures. The first goal of this paper is to streamline the pipeline of VOD, effectively removing the need for many hand-crafted components for feature aggregation, e.g., optical flow model, relation networks. Besides, benefited from the object query design in DETR, our method does not need complicated post-processing methods such as Seq-NMS. In particular, we present a temporal Transformer to aggregate both the spatial object queries and the feature memories of each frame. Our temporal transformer consists of two components: Temporal Query Encoder (TQE) to fuse object queries, and Temporal Deformable Transformer Decoder (TDTD) to obtain current frame detection results. These designs boost the strong baseline deformable DETR by a significant margin (2 %-4 % mAP) on the ImageNet VID dataset. TransVOD yields comparable performances on the benchmark of ImageNet VID. Then, we present two improved versions of TransVOD including TransVOD++ and TransVOD Lite. The former fuses object-level information into object query via dynamic convolution while the latter models the entire video clips as the output to speed up the inference time. We give detailed analysis of all three models in the experiment part. In particular, our proposed TransVOD++ sets a new state-of-the-art record in terms of accuracy on ImageNet VID with 90.0 % mAP. Our proposed TransVOD Lite also achieves the best speed and accuracy trade-off with 83.7 % mAP while running at around 30 FPS on a single V100 GPU device. Code and models will be available for further research.
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本文在3D Point Cloud中介绍了一个新问题:很少示例实例分割。给定一些带注释的点云举例说明了目标类,我们的目标是在查询点云中细分该目标类的所有实例。这个问题具有广泛的实用应用,在重点实例分段注释非常昂贵的收集中。为了解决此问题,我们提出了测量形式 - 第一个用于3D点云实例分割的地球引导变压器。关键的想法是利用大地距离来应对LIDAR 3D点云的密度不平衡。 LIDAR 3D点云在物体表面附近茂密,在其他地方稀疏或空,使欧几里得距离较差以区分不同的物体。另一方面,大地测量距离更合适,因为它编码了场景的几何形状,该几何形状可以用作变压器解码器中注意机制的指导信号,以生成代表实例的不同特征的内核。然后将这些内核用于动态卷积以获得最终实例掩模。为了评估新任务上的测量形式,我们提出了两个常见的3D点云实例分割数据集的新拆分:ScannETV2和S3DIS。地球形式始终优于根据最新的3D点云实例分割方法的强大基线,并具有明显的余量。代码可从https://github.com/vinairesearch/geoformer获得。
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本文介绍了端到端的实例分段框架,称为SOIT,该段具有实例感知变压器的段对象。灵感来自Detr〜\ Cite {carion2020end},我们的方法视图实例分段为直接设置预测问题,有效地消除了对ROI裁剪,一对多标签分配等许多手工制作组件的需求,以及非最大抑制( nms)。在SOIT中,通过在全局图像上下文下直接地将多个查询直接理解语义类别,边界框位置和像素 - WISE掩码的一组对象嵌入。类和边界盒可以通过固定长度的向量轻松嵌入。尤其是由一组参数嵌入像素方面的掩模以构建轻量级实例感知变压器。之后,实例感知变压器产生全分辨率掩码,而不涉及基于ROI的任何操作。总的来说,SOIT介绍了一个简单的单级实例分段框架,它是无乐和NMS的。 MS Coco DataSet上的实验结果表明,优于最先进的实例分割显着的优势。此外,在统一查询嵌入中的多个任务的联合学习还可以大大提高检测性能。代码可用于\ url {https://github.com/yuxiaodonghri/soit}。
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We present in this paper a novel denoising training method to speedup DETR (DEtection TRansformer) training and offer a deepened understanding of the slow convergence issue of DETR-like methods. We show that the slow convergence results from the instability of bipartite graph matching which causes inconsistent optimization goals in early training stages. To address this issue, except for the Hungarian loss, our method additionally feeds ground-truth bounding boxes with noises into Transformer decoder and trains the model to reconstruct the original boxes, which effectively reduces the bipartite graph matching difficulty and leads to a faster convergence. Our method is universal and can be easily plugged into any DETR-like methods by adding dozens of lines of code to achieve a remarkable improvement. As a result, our DN-DETR results in a remarkable improvement ($+1.9$AP) under the same setting and achieves the best result (AP $43.4$ and $48.6$ with $12$ and $50$ epochs of training respectively) among DETR-like methods with ResNet-$50$ backbone. Compared with the baseline under the same setting, DN-DETR achieves comparable performance with $50\%$ training epochs. Code is available at \url{https://github.com/FengLi-ust/DN-DETR}.
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场景图生成(SGG)由于其复杂的成分特性,仍然是一个具有挑战性的视觉理解任务。大多数以前的作品采用自下而上的两阶段或基于点的单阶段方法,通常遭受开销时间复杂性或次优设计假设。在这项工作中,我们提出了一种新颖的SGG方法来解决上述问题,其将任务制定为双层图形施工问题。为了解决问题,我们开发一个基于变换器的端到端框架,首先生成实体和谓词提议集,然后推断定向边缘以形成关系三态。特别地,我们基于结构谓词发生器开发新的实体感知谓词表示,以利用关系的组成特性。此外,我们设计了一个曲线图组装模块,以推断基于我们的实体感知结构的二分明场景图的连接,使我们能够以端到端的方式生成场景图。广泛的实验结果表明,我们的设计能够在两个具有挑战性的基准上实现最先进的或可比性的性能,超越大多数现有方法,并享受更高的推理效率。我们希望我们的模型可以作为基于变压器的场景图生成的强大基线。
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蒙面自动编码在图像和语言领域的自我监督学习方面取得了巨大的成功。但是,基于面具的预处理尚未显示出对点云理解的好处,这可能是由于PointNet(PointNet)无法正确处理训练的标准骨架,而不是通过训练期间掩盖引入的测试分配不匹配。在本文中,我们通过提出一个判别性掩码式变压器框架,maskPoint}来弥合这一差距。我们的关键想法是将点云表示为离散的占用值(1如果点云的一部分;如果不是的,则为0),并在蒙版对象点和采样噪声点之间执行简单的二进制分类作为代理任务。这样,我们的方法是对点云中的点采样差异的强大,并促进了学习丰富的表示。我们在几个下游任务中评估了验证的模型,包括3D形状分类,分割和现实词对象检测,并展示了最新的结果,同时获得了明显的预读速度(例如,扫描仪上的4.1倍)先前的最新变压器基线。代码可在https://github.com/haotian-liu/maskpoint上找到。
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3D对象检测通过将点云作为唯一的输入来取得了显着的进展。但是,点云通常遭受不完整的几何结构和缺乏语义信息,这使得检测器难以准确地对检测到的对象进行分类。在这项工作中,我们专注于如何有效利用来自图像的对象级信息来提高基于点的3D检测器的性能。我们提出DEMF,这是一种简单而有效的方法,将图像信息融合到点特征中。给定一组点特征和图像特征图,DEMF通过将3D点的投影2D位置作为参考来自适应地汇总图像特征。我们在挑战性的Sun RGB-D数据集上评估了我们的方法,从而提高了最新的结果(+2.1 map@0.25和+2.3map@0.5)。代码可从https://github.com/haoy945/demf获得。
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两阶段和基于查询的实例分段方法取得了显着的结果。然而,他们的分段面具仍然非常粗糙。在本文中,我们呈现了用于高质量高效的实例分割的掩模转发器。我们的掩模转发器代替常规密集的张量,而不是在常规密集的张量上进行分解,并表示作为Quadtree的图像区域。我们基于变换器的方法仅处理检测到的错误易于树节点,并并行自我纠正其错误。虽然这些稀疏的像素仅构成总数的小比例,但它们对最终掩模质量至关重要。这允许掩模转换器以低计算成本预测高精度的实例掩模。广泛的实验表明,掩模转发器在三个流行的基准上优于当前实例分段方法,显着改善了COCO和BDD100K上的大型+3.0掩模AP的+3.0掩模AP的大余量和CityScapes上的+6.6边界AP。我们的代码和培训的型号将在http://vis.xyz/pub/transfiner提供。
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我们介绍了一种名为RobustAbnet的新表检测和结构识别方法,以检测表的边界并从异质文档图像中重建每个表的细胞结构。为了进行表检测,我们建议将Cornernet用作新的区域建议网络来生成更高质量的表建议,以更快的R-CNN,这显着提高了更快的R-CNN的定位准确性以进行表检测。因此,我们的表检测方法仅使用轻巧的RESNET-18骨干网络,在三个公共表检测基准(即CTDAR TRACKA,PUBLAYNET和IIIT-AR-13K)上实现最新性能。此外,我们提出了一种新的基于分裂和合并的表结构识别方法,其中提出了一个新型的基于CNN的新空间CNN分离线预测模块将每个检测到的表分为单元格,并且基于网格CNN的CNN合并模块是应用用于恢复生成细胞。由于空间CNN模块可以有效地在整个表图像上传播上下文信息,因此我们的表结构识别器可以坚固地识别具有较大的空白空间和几何扭曲(甚至弯曲)表的表。得益于这两种技术,我们的表结构识别方法在包括SCITSR,PubTabnet和CTDAR TrackB2-Modern在内的三个公共基准上实现了最先进的性能。此外,我们进一步证明了我们方法在识别具有复杂结构,大空间以及几何扭曲甚至弯曲形状的表上的表格上的优势。
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在鸟眼中学习强大的表现(BEV),以进行感知任务,这是趋势和吸引行业和学术界的广泛关注。大多数自动驾驶算法的常规方法在正面或透视视图中执行检测,细分,跟踪等。随着传感器配置变得越来越复杂,从不同的传感器中集成了多源信息,并在统一视图中代表功能至关重要。 BEV感知继承了几个优势,因为代表BEV中的周围场景是直观和融合友好的。对于BEV中的代表对象,对于随后的模块,如计划和/或控制是最可取的。 BEV感知的核心问题在于(a)如何通过从透视视图到BEV来通过视图转换来重建丢失的3D信息; (b)如何在BEV网格中获取地面真理注释; (c)如何制定管道以合并来自不同来源和视图的特征; (d)如何适应和概括算法作为传感器配置在不同情况下各不相同。在这项调查中,我们回顾了有关BEV感知的最新工作,并对不同解决方案进行了深入的分析。此外,还描述了该行业的BEV方法的几种系统设计。此外,我们推出了一套完整的实用指南,以提高BEV感知任务的性能,包括相机,激光雷达和融合输入。最后,我们指出了该领域的未来研究指示。我们希望该报告能阐明社区,并鼓励对BEV感知的更多研究。我们保留一个活跃的存储库来收集最新的工作,并在https://github.com/openperceptionx/bevperception-survey-recipe上提供一包技巧的工具箱。
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