最近,行动识别因其在智能监视和人为计算机互动方面的全面和实用应用而受到了越来越多的关注。但是,由于数据稀缺性,很少有射击动作识别并未得到充分的探索,并且仍然具有挑战性。在本文中,我们提出了一种新型的分层组成表示(HCR)学习方法,以进行几次识别。具体而言,我们通过精心设计的层次聚类将复杂的动作分为几个子行动,并将子动作进一步分解为更细粒度的空间注意力亚actions(SAS-Actions)。尽管基类和新颖类之间存在很大的差异,但它们可以在子行动或SAS行为中共享相似的模式。此外,我们在运输问题中采用了地球移动器的距离,以测量视频样本之间的相似性在亚行动表示方面。它计算为距离度量的子行动之间的最佳匹配流,这有利于比较细粒模式。广泛的实验表明,我们的方法在HMDB51,UCF101和动力学数据集上实现了最新结果。
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Previous work on action representation learning focused on global representations for short video clips. In contrast, many practical applications, such as video alignment, strongly demand learning the intensive representation of long videos. In this paper, we introduce a new framework of contrastive action representation learning (CARL) to learn frame-wise action representation in a self-supervised or weakly-supervised manner, especially for long videos. Specifically, we introduce a simple but effective video encoder that considers both spatial and temporal context by combining convolution and transformer. Inspired by the recent massive progress in self-supervised learning, we propose a new sequence contrast loss (SCL) applied to two related views obtained by expanding a series of spatio-temporal data in two versions. One is the self-supervised version that optimizes embedding space by minimizing KL-divergence between sequence similarity of two augmented views and prior Gaussian distribution of timestamp distance. The other is the weakly-supervised version that builds more sample pairs among videos using video-level labels by dynamic time wrapping (DTW). Experiments on FineGym, PennAction, and Pouring datasets show that our method outperforms previous state-of-the-art by a large margin for downstream fine-grained action classification and even faster inference. Surprisingly, although without training on paired videos like in previous works, our self-supervised version also shows outstanding performance in video alignment and fine-grained frame retrieval tasks.
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我们提出STAF,一种用于几次视频分类的时空关注融合网络。STAF首先通过应用3D卷积神经网络嵌入网络来提取视频的粗粒度的空间和时间特征。然后使用自我关注和跨关注网络微调提取的特征。最后,STAF应用轻量级融合网络和最近的邻邻分类器来分类每个查询视频。为了评估STAF,我们在三个基准(UCF101,HMDB51和SomeS-V2)上进行广泛的实验。实验结果表明,STAF通过大边缘提高了最先进的准确性,例如,STAF分别将五向单拍精度增加5.3%和7.0%,分别为UCF101和HMDB51增加。
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很少有动作识别旨在仅使用几个样本(支持)识别新颖的动作类(查询)。当前的大多数方法遵循公制学习范式,该范式学会比较视频之间的相似性。最近,已经观察到,直接测量这种相似性并不理想,因为不同的动作实例可能显示出独特的时间分布,从而导致查询和支持视频中严重的未对准问题。在本文中,我们从两个不同的方面释放了这个问题 - 行动持续时间的错位和动作演化错位。我们通过两阶段的动作对准网络(TA2N)顺序解决它们。第一阶段通过学习暂时的仿射变换来定位动作,该变换扭曲了每个视频功能的动作持续时间,同时否定了动作 - 欧元的功能(例如背景)。接下来,第二阶段协调查询功能通过执行时间重排和空间抵消预测来匹配支撑的时空动作演变。基准数据集上的广泛实验显示了该方法在实现最新性能方面的潜力,以获得几次动作识别。
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我们提出了一种用于少量视频分类的新方法,该方法可以执行外观和时间对齐。特别是,给定一对查询和支持视频,我们通过框架级功能匹配进行外观对齐,以在视频之间达到外观相似性得分,同时利用时间订单保留的先验来获得视频之间的时间相似性得分。此外,我们介绍了一些视频分类框架,该框架利用了多个步骤的上述外观和时间相似性得分,即基于原型的训练和测试,以及电感和thresductive和转导的原型细化。据我们所知,我们的工作是第一个探索跨传感器的视频分类的工作。动力学和某些事物的V2数据集进行了广泛的实验表明,外观和时间对齐对于具有时间订单敏感性的数据集至关重要。我们的方法与两个数据集上的以前方法相似或更好的结果。我们的代码可在https://github.com/vinairesearch/fsvc-ata上找到。
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几次视频分类的目标是在仅用少数标记的视频训练时学习具有良好概率能力的分类模型。但是,很难在这样的环境中学习视频的判别特征表示。在本文中,我们基于序列相似度学习对几次拍摄视频分类提出时间对准预测(Tap)。为了获得一对视频的相似性,我们预测具有时间对准预测功能的两个视频中的所有时间位置对的对准分数。此外,此功能的输入还配备了时间域中的上下文信息。我们评估在两个视频分类基准上的点击,包括动力学和某事物V2。实验结果验证了龙头的有效性,并显示出其优于最先进的方法。
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在本文中,我们研究了基于骨架的动作识别的问题,该问题在学习从基础阶级到新颖类的可转移表示方面构成了独特的挑战,尤其是针对细粒度的动作。现有的元学习框架通常依赖于空间维度中的身体级表示,这限制了概括以捕获细粒标签空间中细微的视觉差异。为了克服上述局限性,我们提出了一种基于单发骨架的动作识别的部分感知的原型代表。我们的方法捕获了两个独特的空间级别的骨架运动模式,一种用于所有身体关节的全球环境,称为身体水平,另一个则参与了身体部位的局部空间区域,称为零件水平。我们还设计了一种类不足的注意机制,以突出每个动作类别的重要部分。具体而言,我们开发了一个由三个模块组成的零件感知原型图网络:我们的双层建模的级联嵌入模块,一个基于注意力的零件融合模块,用于融合零件并生成零件感知的原型,以及可以执行匹配的模块。与部分意识表示的分类。我们证明了我们方法对两个基于公共骨架的动作识别数据集的有效性:NTU RGB+D 120和NW-UCLA。
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Sign language recognition (SLR) aims to overcome the communication barrier for the people with deafness or the people with hard hearing. Most existing approaches can be typically divided into two lines, i.e., Skeleton-based and RGB-based methods, but both the two lines of methods have their limitations. RGB-based approaches usually overlook the fine-grained hand structure, while Skeleton-based methods do not take the facial expression into account. In attempts to address both limitations, we propose a new framework named Spatial-temporal Part-aware network (StepNet), based on RGB parts. As the name implies, StepNet consists of two modules: Part-level Spatial Modeling and Part-level Temporal Modeling. Particularly, without using any keypoint-level annotations, Part-level Spatial Modeling implicitly captures the appearance-based properties, such as hands and faces, in the feature space. On the other hand, Part-level Temporal Modeling captures the pertinent properties over time by implicitly mining the long-short term context. Extensive experiments show that our StepNet, thanks to Spatial-temporal modules, achieves competitive Top-1 Per-instance accuracy on three widely-used SLR benchmarks, i.e., 56.89% on WLASL, 77.2% on NMFs-CSL, and 77.1% on BOBSL. Moreover, the proposed method is compatible with the optical flow input, and can yield higher performance if fused. We hope that this work can serve as a preliminary step for the people with deafness.
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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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In recent years, the Transformer architecture has shown its superiority in the video-based person re-identification task. Inspired by video representation learning, these methods mainly focus on designing modules to extract informative spatial and temporal features. However, they are still limited in extracting local attributes and global identity information, which are critical for the person re-identification task. In this paper, we propose a novel Multi-Stage Spatial-Temporal Aggregation Transformer (MSTAT) with two novel designed proxy embedding modules to address the above issue. Specifically, MSTAT consists of three stages to encode the attribute-associated, the identity-associated, and the attribute-identity-associated information from the video clips, respectively, achieving the holistic perception of the input person. We combine the outputs of all the stages for the final identification. In practice, to save the computational cost, the Spatial-Temporal Aggregation (STA) modules are first adopted in each stage to conduct the self-attention operations along the spatial and temporal dimensions separately. We further introduce the Attribute-Aware and Identity-Aware Proxy embedding modules (AAP and IAP) to extract the informative and discriminative feature representations at different stages. All of them are realized by employing newly designed self-attention operations with specific meanings. Moreover, temporal patch shuffling is also introduced to further improve the robustness of the model. Extensive experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed modules in extracting the informative and discriminative information from the videos, and illustrate the MSTAT can achieve state-of-the-art accuracies on various standard benchmarks.
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视觉变压器正在成为解决计算机视觉问题的强大工具。最近的技术还证明了超出图像域之外的变压器来解决许多与视频相关的任务的功效。其中,由于其广泛的应用,人类的行动识别是从研究界受到特别关注。本文提供了对动作识别的视觉变压器技术的首次全面调查。我们朝着这个方向分析并总结了现有文献和新兴文献,同时突出了适应变形金刚以进行动作识别的流行趋势。由于其专业应用,我们将这些方法统称为``动作变压器''。我们的文献综述根据其架构,方式和预期目标为动作变压器提供了适当的分类法。在动作变压器的背景下,我们探讨了编码时空数据,降低维度降低,框架贴片和时空立方体构造以及各种表示方法的技术。我们还研究了变压器层中时空注意的优化,以处理更长的序列,通常通过减少单个注意操作中的令牌数量。此外,我们还研究了不同的网络学习策略,例如自我监督和零局学习,以及它们对基于变压器的行动识别的相关损失。这项调查还总结了在具有动作变压器重要基准的评估度量评分方面取得的进步。最后,它提供了有关该研究方向的挑战,前景和未来途径的讨论。
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视频自我监督的学习是一项挑战的任务,这需要模型的显着表达力量来利用丰富的空间时间知识,并从大量未标记的视频产生有效的监督信号。但是,现有方法未能提高未标记视频的时间多样性,并以明确的方式忽略精心建模的多尺度时间依赖性。为了克服这些限制,我们利用视频中的多尺度时间依赖性,并提出了一个名为时间对比图学习(TCGL)的新型视频自我监督学习框架,该框架共同模拟了片段间和片段间的时间依赖性用混合图对比学习策略学习的时间表示学习。具体地,首先引入空间 - 时间知识发现(STKD)模块以基于离散余弦变换的频域分析从视频中提取运动增强的空间时间表。为了显式模拟未标记视频的多尺度时间依赖性,我们的TCGL将关于帧和片段命令的先前知识集成到图形结构中,即片段/间隙间时间对比图(TCG)。然后,特定的对比学习模块旨在最大化不同图形视图中节点之间的协议。为了为未标记的视频生成监控信号,我们介绍了一种自适应片段订购预测(ASOP)模块,它利用视频片段之间的关系知识来学习全局上下文表示并自适应地重新校准通道明智的功能。实验结果表明我们的TCGL在大规模行动识别和视频检索基准上的最先进方法中的优势。
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Current methods for few-shot action recognition mainly fall into the metric learning framework following ProtoNet. However, they either ignore the effect of representative prototypes or fail to enhance the prototypes with multimodal information adequately. In this work, we propose a novel Multimodal Prototype-Enhanced Network (MORN) to use the semantic information of label texts as multimodal information to enhance prototypes, including two modality flows. A CLIP visual encoder is introduced in the visual flow, and visual prototypes are computed by the Temporal-Relational CrossTransformer (TRX) module. A frozen CLIP text encoder is introduced in the text flow, and a semantic-enhanced module is used to enhance text features. After inflating, text prototypes are obtained. The final multimodal prototypes are then computed by a multimodal prototype-enhanced module. Besides, there exist no evaluation metrics to evaluate the quality of prototypes. To the best of our knowledge, we are the first to propose a prototype evaluation metric called Prototype Similarity Difference (PRIDE), which is used to evaluate the performance of prototypes in discriminating different categories. We conduct extensive experiments on four popular datasets. MORN achieves state-of-the-art results on HMDB51, UCF101, Kinetics and SSv2. MORN also performs well on PRIDE, and we explore the correlation between PRIDE and accuracy.
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In this paper, we develop an efficient multi-scale network to predict action classes in partial videos in an end-to-end manner. Unlike most existing methods with offline feature generation, our method directly takes frames as input and further models motion evolution on two different temporal scales.Therefore, we solve the complexity problems of the two stages of modeling and the problem of insufficient temporal and spatial information of a single scale. Our proposed End-to-End MultiScale Network (E2EMSNet) is composed of two scales which are named segment scale and observed global scale. The segment scale leverages temporal difference over consecutive frames for finer motion patterns by supplying 2D convolutions. For observed global scale, a Long Short-Term Memory (LSTM) is incorporated to capture motion features of observed frames. Our model provides a simple and efficient modeling framework with a small computational cost. Our E2EMSNet is evaluated on three challenging datasets: BIT, HMDB51, and UCF101. The extensive experiments demonstrate the effectiveness of our method for action prediction in videos.
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人类的行为通常是组合结构或图案,即受试者,物体,以及两者之间的时空相互作用。因此,发现这种结构是一种有价值的方式,可以推理互动的动态并识别动作。在本文中,我们介绍了一个新的子图设计,以表示和编码视频中每个动作的辨别模式。具体而言,我们呈现多尺度的子图学习(MOTE)框架,该框架,该框架新颖地构建空间时间图并将图形集群相对于节点的数量在每个比例上的紧凑型子图中。从技术上讲,Mudle在每个视频剪辑中产生3D边界框,即管弦,作为曲线节点,并将密集的连接作为管之间的图形边缘。对于每个操作类别,我们通过学习高斯混合层执行在线群集以将图形分解为每种比例的子图,并选择判别子图作为动作原型以进行识别。在某种东西上进行了广泛的实验 - 某种东西 - 某种东西 - 东西-400数据集,并且与最先进的方法相比,报告了卓越的结果。更值得注意的是,我们的柱子达到了最佳报告的准确性为65.0%的东西 - 某种东西的验证集。
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Deep convolutional networks have achieved great success for visual recognition in still images. However, for action recognition in videos, the advantage over traditional methods is not so evident. This paper aims to discover the principles to design effective ConvNet architectures for action recognition in videos and learn these models given limited training samples. Our first contribution is temporal segment network (TSN), a novel framework for video-based action recognition. which is based on the idea of long-range temporal structure modeling. It combines a sparse temporal sampling strategy and video-level supervision to enable efficient and effective learning using the whole action video. The other contribution is our study on a series of good practices in learning ConvNets on video data with the help of temporal segment network. Our approach obtains the state-the-of-art performance on the datasets of HMDB51 (69.4%) and UCF101 (94.2%). We also visualize the learned ConvNet models, which qualitatively demonstrates the effectiveness of temporal segment network and the proposed good practices. 1
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很少有视觉识别是指从一些标记实例中识别新颖的视觉概念。通过将查询表示形式与类表征进行比较以预测查询实例的类别,许多少数射击的视觉识别方法采用了基于公制的元学习范式。但是,当前基于度量的方法通常平等地对待所有实例,因此通常会获得有偏见的类表示,考虑到并非所有实例在总结了类级表示的实例级表示时都同样重要。例如,某些实例可能包含无代表性的信息,例如过多的背景和无关概念的信息,这使结果偏差。为了解决上述问题,我们提出了一个新型的基于公制的元学习框架,称为实例自适应类别表示网络(ICRL-net),以进行几次视觉识别。具体而言,我们开发了一个自适应实例重新平衡网络,具有在生成班级表示,通过学习和分配自适应权重的不同实例中的自适应权重时,根据其在相应类的支持集中的相对意义来解决偏见的表示问题。此外,我们设计了改进的双线性实例表示,并结合了两个新型的结构损失,即,阶层内实例聚类损失和阶层间表示区分损失,以进一步调节实例重估过程并完善类表示。我们对四个通常采用的几个基准测试:Miniimagenet,Tieredimagenet,Cifar-FS和FC100数据集进行了广泛的实验。与最先进的方法相比,实验结果证明了我们的ICRL-NET的优势。
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在本文中,我们提出了一种新颖的学习方案,用于自我监督的视频表示学习。受到人类如何理解视频的激励,我们建议先学习一般视觉概念,然后参加歧视性的局部区域以进行视频理解。具体而言,我们利用静态框架和框架差异来帮助解开静态和动态概念,并分别使潜在空间中的概念分布对齐。我们增加了多样性和忠诚的正常化,以确保我们学习一套紧凑的有意义的概念。然后,我们采用跨注意机制来汇总不同概念的详细局部特征,并滤除具有低激活的冗余概念以执行局部概念对比。广泛的实验表明,我们的方法提炼有意义的静态和动态概念来指导视频理解,并在UCF-101,HMDB-51和潜水-48上获得最新的结果。
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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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很少有学习的学习(FSL)旨在学习一个可以轻松适应新颖课程的分类器,只有几个标签的示例,限制数据使这项任务挑战深度学习。基于量子指标的方法已实现了有希望的表现基于图像级的功能。但是,这些全球特征忽略了丰富的本地和结构信息,这些信息在可见的和看不见的类之间都是可以转移和一致的。认知科学的某些研究认为,人类可以识别出具有学识渊博的新颖类。我们希望挖掘出来可以从基础类别转移和判别性表示,并采用它们以识别新的课程。建立情节训练机制,我们提出了一个原始的采矿和推理网络(PMRN),以端到端的方式学习原始感知的表示,以进行度量。基于基于FSL模型。我们首先添加自学辅助任务,迫使功能提取器学习与原始词相对应的电视模式。为了进一步挖掘并产生可转移的原始感知表示形式,我们设计了一个自适应通道组(ACG)模块,以通过增强信息通道图的同时抑制无用的通道图,从而从对象嵌入中合成一组视觉原语。基于学到的原始功能,提出了一个语义相关推理(SCR)模块来捕获它们之间的内部关系。在本文中,我们了解原始词的特定于任务的重要性,并基于特定于任务的注意力功能进行原始级别的度量。广泛的实验表明,我们的方法在六个标准基准下实现了最先进的结果。
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