执行联合互动需要持续相互监测自己的动作及其对对方行为的影响。这种行动效应的监测受到社会提示的提高,并可能导致越来越多的代理意识。共同行动和联合注意力严格相关,两者都有助于形成精确的时间协调。在人类机器人的互动中,机器人能够与人类伴侣建立共同关注并利用各种社会提示进行反应的能力是创建交流机器人的关键步骤。沿着社会组成部分,可以将有效的人类机器人互动视为改进和使机器人的学习过程更自然和健壮的新方法。在这项工作中,我们使用不同的社交技能,例如相互视线,凝视跟随,言语和人的面部识别,以开发有效的教师学习者场景,适用于动态环境中的视觉对象学习。 ICUB机器人的实验表明,该系统允许机器人通过与人类老师的自然互动来学习新对象,并在存在分心者的情况下学习。
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机器人的视觉系统根据应用程序的要求不同:它可能需要高精度或可靠性,受到有限的资源的约束或需要快速适应动态变化的环境。在这项工作中,我们专注于实例分割任务,并对不同的技术进行了全面的研究,这些技术允许在存在新对象或不同域的存在下调整对象分割模型。我们为针对数据流入的机器人应用设计的快速实例细分学习提供了一条管道。它基于在预训练的CNN上利用的混合方法,用于特征提取和基于快速培训的基于内核的分类器。我们还提出了一种培训协议,该协议可以通过在数据采集期间执行特征提取来缩短培训时间。我们在两个机器人数据集上基准了提议的管道,然后将其部署在一个真实的机器人上,即iCub类人体。为了这个目的,我们将方法调整为一个增量设置,在该设置中,机器人在线学习新颖对象。复制实验的代码在GitHub上公开可用。
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我们考虑对物体抓住的任务,可以用多种抓握类型的假肢手抓住。在这种情况下,传达预期的抓取类型通常需要高的用户认知负载,可以减少采用共享自主框架。在其中,所谓的眼睛内部系统会根据手腕上的相机的视觉输入自动控制掌握前的手工整形。在本文中,我们提出了一种基于目光的学习方法,用于从RGB序列中进行手部形状分类。与以前的工作不同,我们设计了该系统,以支持以不同的掌握类型掌握每个被认为的对象部分的可能性。为了克服缺乏此类数据并减少对训练系统繁琐的数据收集会话的需求,我们设计了一条呈现手动轨迹合成视觉序列的管道。我们开发了一种传感器的设置,以获取真正的人类握把序列以进行基准测试,并表明,与实际数据相比,使用合成数据集训练的实用案例相比,与对真实数据培训的模型相比,使用合成数据集训练的模型获得了更好的概括性能。我们最终将模型整合到Hannes假肢手中,并显示其实际有效性。我们使代码和数据集公开可用,以复制提出的结果。
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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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由于价格合理的可穿戴摄像头和大型注释数据集的可用性,在过去几年中,Egintric Vision(又名第一人称视觉-FPV)的应用程序在过去几年中蓬勃发展。可穿戴摄像机的位置(通常安装在头部上)允许准确记录摄像头佩戴者在其前面的摄像头,尤其是手和操纵物体。这种内在的优势可以从多个角度研究手:将手及其部分定位在图像中;了解双手涉及哪些行动和活动;并开发依靠手势的人类计算机界面。在这项调查中,我们回顾了使用以自我为中心的愿景专注于手的文献,将现有方法分类为:本地化(其中的手或部分在哪里?);解释(手在做什么?);和应用程序(例如,使用以上为中心的手提示解决特定问题的系统)。此外,还提供了带有手基注释的最突出的数据集的列表。
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对人类对象相互作用的理解在第一人称愿景(FPV)中至关重要。遵循相机佩戴者操纵的对象的视觉跟踪算法可以提供有效的信息,以有效地建模此类相互作用。在过去的几年中,计算机视觉社区已大大提高了各种目标对象和场景的跟踪算法的性能。尽管以前有几次尝试在FPV域中利用跟踪器,但仍缺少对最先进跟踪器的性能的有条理分析。这项研究差距提出了一个问题,即应使用当前的解决方案``现成''还是应进行更多特定领域的研究。本文旨在为此类问题提供答案。我们介绍了FPV中单个对象跟踪的首次系统研究。我们的研究广泛分析了42个算法的性能,包括通用对象跟踪器和基线FPV特定跟踪器。分析是通过关注FPV设置的不同方面,引入新的绩效指标以及与FPV特定任务有关的。这项研究是通过引入Trek-150(由150个密集注释的视频序列组成的新型基准数据集)来实现的。我们的结果表明,FPV中的对象跟踪对当前的视觉跟踪器构成了新的挑战。我们强调了导致这种行为的因素,并指出了可能的研究方向。尽管遇到了困难,但我们证明了跟踪器为需要短期对象跟踪的FPV下游任务带来好处。我们预计,随着新的和FPV特定的方法学会得到研究,通用对象跟踪将在FPV中受欢迎。
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在机器人上使用皮肤样触觉传感器可以通过添加检测人类接触的能力来增强协作机器人的安全性和可用性。不幸的是,单独的简单二元触觉传感器无法确定人类接触的背景 - 无论是故意的互动还是需要安全操作的意外碰撞。许多已发表的方法使用更高级的触觉传感器或分析联合扭矩对离散相互作用进行了分类。取而代之的是,我们建议通过添加机器人安装的摄像头来增强简单二进制触觉传感器的意图识别能力。不同的相互作用特征,包括触摸位置,人姿势和凝视方向,用于训练监督的机器学习算法,以对触摸是否有意为92%的准确性。我们证明,与协作机器人百特(Baxter)的多模式意图识别相比单疗分析要准确得多。此外,我们的方法还可以通过凝视来衡量用户的注意力来连续监视在故意或无意间之间流动变化的相互作用。如果用户停止在中任务中注意注意力,则建议的意图和注意力识别算法可以激活安全功能,以防止不安全的互动。另外,提出的方法是机器人和触摸传感器布局不可知论,并且与其他方法互补。
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自治机器人目前是最受欢迎的人工智能问题之一,在过去十年中,从自动驾驶汽车和人形系统到交付机器人和无人机,这是一项最受欢迎的智能问题。部分问题是获得一个机器人,以模仿人类的感知,我们的视觉感,用诸如神经网络等数学模型用相机和大脑的眼睛替换眼睛。开发一个能够在没有人为干预的情况下驾驶汽车的AI和一个小型机器人在城市中递送包裹可能看起来像不同的问题,因此来自感知和视觉的观点来看,这两个问题都有几种相似之处。我们目前的主要解决方案通过使用计算机视觉技术,机器学习和各种算法来实现对环境感知的关注,使机器人理解环境或场景,移动,调整其轨迹并执行其任务(维护,探索,等。)无需人为干预。在这项工作中,我们从头开始开发一个小型自动车辆,能够仅使用视觉信息理解场景,通过工业环境导航,检测人员和障碍,或执行简单的维护任务。我们审查了基本问题的最先进问题,并证明了小规模采用的许多方法类似于来自特斯拉或Lyft等公司的真正自动驾驶汽车中使用的方法。最后,我们讨论了当前的机器人和自主驾驶状态以及我们在这一领域找到的技术和道德限制。
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The International Workshop on Reading Music Systems (WoRMS) is a workshop that tries to connect researchers who develop systems for reading music, such as in the field of Optical Music Recognition, with other researchers and practitioners that could benefit from such systems, like librarians or musicologists. The relevant topics of interest for the workshop include, but are not limited to: Music reading systems; Optical music recognition; Datasets and performance evaluation; Image processing on music scores; Writer identification; Authoring, editing, storing and presentation systems for music scores; Multi-modal systems; Novel input-methods for music to produce written music; Web-based Music Information Retrieval services; Applications and projects; Use-cases related to written music. These are the proceedings of the 3rd International Workshop on Reading Music Systems, held in Alicante on the 23rd of July 2021.
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这项工作对最近的努力进行了系统的综述(自2010年以来),旨在自动分析面对面共同关联的人类社交互动中显示的非语言提示。专注于非语言提示的主要原因是,这些是社会和心理现象的物理,可检测到的痕迹。因此,检测和理解非语言提示至少在一定程度上意味着检测和理解社会和心理现象。所涵盖的主题分为三个:a)建模社会特征,例如领导力,主导,人格特质,b)社会角色认可和社会关系检测以及c)群体凝聚力,同情,rapport和so的互动动态分析向前。我们针对共同的相互作用,其中相互作用的人永远是人类。该调查涵盖了各种各样的环境和场景,包括独立的互动,会议,室内和室外社交交流,二元对话以及人群动态。对于他们每个人,调查都考虑了非语言提示分析的三个主要要素,即数据,传感方法和计算方法。目的是突出显示过去十年的主要进步,指出现有的限制并概述未来的方向。
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在城市或拥挤的环境中,人类依赖于目光接触,以便与附近的人快速高效地沟通。自主代理还需要检测眼睛接触以与行人进行互动,并安全地浏览它们。在本文中,我们专注于野外的目光接触检测,即自动车辆的现实世界情景,无控制环境或行人的距离。我们介绍了一种模型,利用语义关键点来检测眼睛接触,并表明该高级表示(i)在公开的数据集JAAD上实现最先进的结果,并且(ii)传达比利用更好的泛化性质在端到端网络中的原始图像。为了研究域改性,我们创建了外观:野外的眼睛接触检测的大规模数据集,专注于实际概括的多样化和不受约束的情景。源代码和外观数据集公开分享开放的科学任务。
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我们提出了一条多阶段管道,用于简单的手势识别。我们方法的新颖性是不同技术的关联,截至目前,第一个实时系统可以共同提取骨骼并在胡椒机器人上识别手势。为此,Pepper用嵌入式GPU进行了增强,用于运行Deep CNN和鱼眼相机,以捕捉整个场景的互动。我们在本文中表明,实际场景具有挑战性,而最先进的方法几乎不涉及未知的人类手势。我们在这里提出一种处理此类案件的方法。
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通过智能连接设备,技术正在逐步重塑国内环境,提高家庭安全和整体环境质量。然而,人口转移和流行病最近展示导致他们房屋中的老年人隔离,产生了可靠的辅助人物的需求。机器人助理是国内福利创新的新前沿。老年人监测只是一个可能的服务应用之一,智能机器人平台可以处理集体福祉。在本文中,我们展示了一个新的辅助机器人,我们通过模块化的基于层的架构开发,使灵活的机械设计与最先进的人工智能进行了灵活的人工智能,以便感知和声音控制。关于以前的机器人助手的作品,我们提出了一个设置有四个麦粉轮的全向平台,这使得自主导航与杂乱环境中的有效障碍物避免。此外,我们设计可控定位装置,以扩展传感器的视觉范围,并改善对用户界面的访问以进行远程呈现和连接。轻量级深度学习解决方案,用于视觉感知,人员姿势分类和声乐命令完全运行机器人的嵌入式硬件,避免了云服务私有数据收集产生的隐私问题。
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我们研究了在紧邻人类机器人相互作用的背景下,最先进的人关键点探测器的性能。在这种情况下的检测是具体的,因为只有手和躯干等身体部位的子集在视野中。特别是(i)我们从近距离图像的角度调查了具有人类姿势注释的现有数据集,并准备并使公开可用的新人(HICP)数据集; (ii)我们在此数据集上进行定量和定性比较人类全身2D关键点检测方法(openpose,mmpose,onphapose,detectron2); (iii)由于对手指的准确检测对于使用交接的应用至关重要,因此我们评估了介质手工检测器的性能; (iv)我们在头部上带有RGB-D摄像头的人形机器人上部署算法,并在3D Human KeyPoint检测中评估性能。运动捕获系统用作参考。在紧邻近端的最佳性能全身关键点探测器是mmpose和字母,但两者都难以检测手指。因此,我们提出了在单个框架中为人体和手介载体的mmpose或字母组合的组合,提供了最准确,最强大的检测。我们还分析了单个探测器的故障模式 - 例如,图像中人的头部缺失在多大程度上降低了性能。最后,我们在一个场景中演示了框架,其中类人类机器人与人相互作用的人类机器人使用检测到的3D关键点进行全身避免动作。
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通过流行和通用的计算机视觉挑战来判断,如想象成或帕斯卡VOC,神经网络已经证明是在识别任务中特别准确。然而,最先进的准确性通常以高计算价格出现,需要硬件加速来实现实时性能,而使用案例(例如智能城市)需要实时分析固定摄像机的图像。由于网络带宽的数量,这些流将生成,我们不能依赖于卸载计算到集中云。因此,预期分布式边缘云将在本地处理图像。但是,边缘是由性质资源约束的,这给了可以执行的计算复杂性限制。然而,需要边缘与准确的实时视频分析之间的会面点。专用轻量级型号在每相机基础上可能有所帮助,但由于相机的数量增长,除非该过程是自动的,否则它很快就会变得不可行。在本文中,我们展示并评估COVA(上下文优化的视频分析),这是一个框架,可以帮助在边缘相机中自动专用模型专业化。 COVA通过专业化自动提高轻质模型的准确性。此外,我们讨论和审查过程中涉及的每个步骤,以了解每个人所带来的不同权衡。此外,我们展示了静态相机的唯一假设如何使我们能够制定一系列考虑因素,这大大简化了问题的范围。最后,实验表明,最先进的模型,即能够概括到看不见的环境,可以有效地用作教师以以恒定的计算成本提高较小网络的教师,提高精度。结果表明,我们的COVA可以平均提高预先训练的型号的准确性,平均为21%。
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我们开发了数据驱动的模型,以预测机器人在社交就餐场景中何时应进食。能够与朋友和家人独立饮食被认为是具有行动不便的人的最令人难忘,最重要的活动之一。机器人可以潜在地帮助这项活动,但是由机器人辅助的喂养是一个多方面的问题,在咬合,咬合时机和咬合转移方面面临挑战。特别是在社交就餐场景中,特别是由于在社交用餐场景中变得唯一挑战性,因为可能会中断社交人类机器人群体的互动。我们的关键见解是,考虑到社交线索的微妙平衡的咬合时序策略可能会导致在社交用餐场景中在机器人辅助喂养过程中进行无缝互动。我们通过收集一个包含30组三人共同饮食的多模式人类尊贵数据集(HHCD)来解决这个问题。我们使用此数据集分析人类人类的赋形行为,并在社交用餐场景中开发咬合时正时预测模型。我们还将这些模型转移到人类机器人的态度方案中。我们的用户研究表明,当我们的算法使用食客之间的多模式社交信号线索来建模时,预测会有所改善。 HHCD数据集,用户研究的视频和代码将在接受后公开发布。
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由于几个因素之间的微妙权衡:参与者的隐私,生态有效性,数据保真度和后勤开销,记录野外未脚本人类互动的动态是具有挑战性的。为了解决这些问题,在社区精神上为社区的“数据集”之后,我们提出了会议生活实验室(Conflab):一个新的概念,用于多模式多模式数据收集,野生野外社交对话。对于此处描述的Conflab的首次实例化,我们在一次大型国际会议上组织了现实生活中的专业网络活动。该数据集涉及48个会议参与者,捕捉了地位,熟人和网络动机的各种组合。我们的捕获设置改善了先前野外数据集的数据保真度,同时保留隐私敏感性:从非侵入性的架空视图中获得8个视频(1920x1080,60 fps),并具有定制的可穿戴传感器,并带有车载记录(完整9) - 轴IMU),具有隐私性的低频音频(1250 Hz)和基于蓝牙的接近度。此外,我们开发了用于采集时分布式硬件同步的自定义解决方案,并以高采样速率对身体关键点和动作进行了及时的连续注释。我们的基准测试展示了与野外隐私保护社交数据分析有关的一些开放研究任务:从高架摄像头视图,基于骨架的No-Audio扬声器检测和F-Formation检测中的关键点检测。
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Its numerous applications make multi-human 3D pose estimation a remarkably impactful area of research. Nevertheless, assuming a multiple-view system composed of several regular RGB cameras, 3D multi-pose estimation presents several challenges. First of all, each person must be uniquely identified in the different views to separate the 2D information provided by the cameras. Secondly, the 3D pose estimation process from the multi-view 2D information of each person must be robust against noise and potential occlusions in the scenario. In this work, we address these two challenges with the help of deep learning. Specifically, we present a model based on Graph Neural Networks capable of predicting the cross-view correspondence of the people in the scenario along with a Multilayer Perceptron that takes the 2D points to yield the 3D poses of each person. These two models are trained in a self-supervised manner, thus avoiding the need for large datasets with 3D annotations.
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The emergence of COVID-19 has had a global and profound impact, not only on society as a whole, but also on the lives of individuals. Various prevention measures were introduced around the world to limit the transmission of the disease, including face masks, mandates for social distancing and regular disinfection in public spaces, and the use of screening applications. These developments also triggered the need for novel and improved computer vision techniques capable of (i) providing support to the prevention measures through an automated analysis of visual data, on the one hand, and (ii) facilitating normal operation of existing vision-based services, such as biometric authentication schemes, on the other. Especially important here, are computer vision techniques that focus on the analysis of people and faces in visual data and have been affected the most by the partial occlusions introduced by the mandates for facial masks. Such computer vision based human analysis techniques include face and face-mask detection approaches, face recognition techniques, crowd counting solutions, age and expression estimation procedures, models for detecting face-hand interactions and many others, and have seen considerable attention over recent years. The goal of this survey is to provide an introduction to the problems induced by COVID-19 into such research and to present a comprehensive review of the work done in the computer vision based human analysis field. Particular attention is paid to the impact of facial masks on the performance of various methods and recent solutions to mitigate this problem. Additionally, a detailed review of existing datasets useful for the development and evaluation of methods for COVID-19 related applications is also provided. Finally, to help advance the field further, a discussion on the main open challenges and future research direction is given.
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由于Pandemics和远程工作环境的优势,远程审查和求职面试获得了普及,并变得不可或缺。大多数公司和学术机构利用这些系统为他们的招聘流程以及在线考试。然而,远程检查系统的一个关键问题是在可靠的环境中进行考试。在这项工作中,我们展示了一个作弊分析管道,用于在线访谈和考试。该系统仅需要候选人的视频,在考试期间记录。然后采用作弊检测管道来检测另一个人,电子设备使用和候选缺席状态。管道由面部检测,面部识别,对象检测和面部跟踪算法组成。为了评估管道的性能,我们收集了私人视频数据集。视频数据集包括作弊活动和清洁视频。最终,我们的管道提供了一种有效和快速的指导,可以在在线面试和考试视频中检测和分析作弊活动。
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