伤害分析可能是基于深度学习的人类姿势估计的最有益的应用之一。为了促进进一步研究本主题,我们为高山滑雪提供了伤害特定的2D数据集,总计533个图像。我们进一步提出了一个后处理程序,它将旋转信息与简单的运动模型相结合。我们可以将秋季情况的检测结果提高到21%,关于pck@0.2指标。
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自发运动评估可以预测高风险婴儿的长期发育障碍。为了开发用于后续疾病的自动预测的算法,需要通过婴儿姿势估计的段和关节的高精度定位。训练了四种类型的卷积神经网络,并在新颖的婴儿姿势数据集上进行培训,并从临床国际社会中涵盖了1224个视频的大变化。将网络的本地化性能评估为估计的关键点位置和人类专家注释之间的偏差。还评估了计算效率,以确定神经网络在临床实践中的可行性。表现最佳的神经网络对人类专家注释的帧间扩散具有类似的本地化误差,同时仍然有效地运行。总体而言,我们的研究结果表明,婴儿自发运动的姿势估计有巨大的潜力,支持研究潜冲在早期检测儿童发育疾病的潜在脑损伤的发育障碍,这些脑卒中与人为水平绩效的录像量。
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随着牛奶厂的畜群大小继续增加,奶牛的自动健康监测是兴趣的。通过分析奶牛的步态,通常检测到乳制品奶牛中普遍存在的健康障碍。可以使用姿势估计模型在视频中追踪牛的步态,因为模型学会自动本地化图像和视频的解剖标志。大多数动物姿势估计模型是静态的,也就是说,视频是通过帧进行处理的帧,并且不使用任何时间信息。在这项工作中,用于动物姿态估计的静态深度学习模型扩展到包括来自过去框架的信息的时间模型。我们比较了静态和时间姿势估计模型的性能。这些数据由来自通过室外通道的30个不同乳制品牛的视频(30 fps)提取的459个三个连续帧。随着农场环境易于闭塞,我们通过向视频添加人工闭塞来测试静态和时间模型的稳健性。实验表明,在非闭塞数据中,静态和时间方法都达到了正确关键点的百分比(PCKH @ 0.2)99%。在遮挡数据上,我们的时间方法优于静态,高达32.9%,表明使用时间数据有利于易于闭塞的环境中的姿势估计,例如乳制品农场。通过在包含未知奶牛的数据(培训集中不存在的奶牛)上测试了时间模型的泛化能力。结果表明,普通PCKH@0.2在已知的奶牛上为93.8%,在未知的奶牛上为87.6%,表明该模型能够概括为新奶牛,并且它们可以很容易地微调到新牛群。最后,我们展示了更难的任务,例如遮挡和未知的奶牛,更深层次的建筑更有益。
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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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Previous video-based human pose estimation methods have shown promising results by leveraging aggregated features of consecutive frames. However, most approaches compromise accuracy to mitigate jitter or do not sufficiently comprehend the temporal aspects of human motion. Furthermore, occlusion increases uncertainty between consecutive frames, which results in unsmooth results. To address these issues, we design an architecture that exploits the keypoint kinematic features with the following components. First, we effectively capture the temporal features by leveraging individual keypoint's velocity and acceleration. Second, the proposed hierarchical transformer encoder aggregates spatio-temporal dependencies and refines the 2D or 3D input pose estimated from existing estimators. Finally, we provide an online cross-supervision between the refined input pose generated from the encoder and the final pose from our decoder to enable joint optimization. We demonstrate comprehensive results and validate the effectiveness of our model in various tasks: 2D pose estimation, 3D pose estimation, body mesh recovery, and sparsely annotated multi-human pose estimation. Our code is available at https://github.com/KyungMinJin/HANet.
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大多数实时人类姿势估计方法都基于检测接头位置。使用检测到的关节位置,可以计算偏差和肢体的俯仰。然而,由于这种旋转轴仍然不观察,因此不能计算沿着肢体沿着肢体至关重要的曲折,这对于诸如体育分析和计算机动画至关重要。在本文中,我们引入了方向关键点,一种用于估计骨骼关节的全位置和旋转的新方法,仅使用单帧RGB图像。灵感来自Motion-Capture Systems如何使用一组点标记来估计全骨骼旋转,我们的方法使用虚拟标记来生成足够的信息,以便准确地推断使用简单的后处理。旋转预测改善了接头角度最佳报告的平均误差48%,并且在15个骨骼旋转中实现了93%的精度。该方法还通过MPJPE在原理数据集上测量,通过MPJPE测量,该方法还改善了当前的最新结果14%,并概括为野外数据集。
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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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音频条件的舞蹈运动合成图的生成模型音乐特征到舞蹈运动。训练模型将运动模式与音频模式相关联,通常没有明确的人体知识。这种方法取决于一些假设:强烈的音乐舞蹈相关性,受控运动数据和相对简单的姿势和运动。在所有现有的舞蹈运动合成数据集中都可以找到这些特征,并且实际上最近的方法可以取得良好的结果。我们引入了一个新的数据集,旨在挑战这些常见的假设,并编译了一组动态舞蹈序列,显示出复杂的人类姿势。我们专注于具有杂技动作和纠结姿势的脱节。我们从红牛BC One竞赛视频中获取数据。由于舞蹈的复杂性以及多个移动的相机录制设置,因此很难从这些视频中估算人类关键点。我们采用混合标签管道利用深度估计模型以及手动注释,以降低的成本获得高质量的关键点序列。我们的努力生产了支架数据集,该数据集包含3个小时30分钟的密集注释姿势。我们在支撑上测试了最新方法,在复杂序列上评估时显示了它们的局限性。我们的数据集可以很容易地促进舞蹈运动合成。有了复杂的姿势和迅速的动作,模型被迫超越学习方式与理性之间的映射,以更有效地了解身体结构和运动。
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在诸如人类姿态估计的关键点估计任务中,尽管具有显着缺点,但基于热线的回归是主要的方法:Heatmaps本质上遭受量化误差,并且需要过多的计算来产生和后处理。有动力寻找更有效的解决方案,我们提出了一种新的热映射无关声点估计方法,其中各个关键点和空间相关的关键点(即,姿势)被建模为基于密集的单级锚的检测框架内的对象。因此,我们将我们的方法Kapao(发音为“KA-Pow!”)对于关键点并作为对象构成。我们通过同时检测人姿势对象和关键点对象并融合检测来利用两个对象表示的强度来将Kapao应用于单阶段多人人类姿势估算问题。在实验中,我们观察到Kapao明显比以前的方法更快,更准确,这极大地来自热爱处理后处理。此外,在不使用测试时间增强时,精度速度折衷特别有利。我们的大型型号Kapao-L在Microsoft Coco Keypoints验证集上实现了70.6的AP,而无需测试时增强,其比下一个最佳单级模型更准确,4.0 AP更准确。此外,Kapao在重闭塞的存在下擅长。在繁荣试验套上,Kapao-L为一个单级方法实现新的最先进的准确性,AP为68.9。
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Realtime multi-person 2D pose estimation is a key component in enabling machines to have an understanding of people in images and videos. In this work, we present a realtime approach to detect the 2D pose of multiple people in an image. The proposed method uses a nonparametric representation, which we refer to as Part Affinity Fields (PAFs), to learn to associate body parts with individuals in the image. This bottom-up system achieves high accuracy and realtime performance, regardless of the number of people in the image. In previous work, PAFs and body part location estimation were refined simultaneously across training stages. We demonstrate that a PAF-only refinement rather than both PAF and body part location refinement results in a substantial increase in both runtime performance and accuracy. We also present the first combined body and foot keypoint detector, based on an internal annotated foot dataset that we have publicly released. We show that the combined detector not only reduces the inference time compared to running them sequentially, but also maintains the accuracy of each component individually. This work has culminated in the release of OpenPose, the first open-source realtime system for multi-person 2D pose detection, including body, foot, hand, and facial keypoints.
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在许多机器人应用中,要执行已知,刚体对象及其随后的抓握的6多-DOF姿势估计的环境设置几乎保持不变,甚至可能是机器人事先知道的。在本文中,我们将此问题称为特定实例的姿势估计:只有在有限的一组熟悉的情况下,该机器人将以高度准确性估算姿势。场景中的微小变化,包括照明条件和背景外观的变化,是可以接受的,但没有预期的改变。为此,我们提出了一种方法,可以快速训练和部署管道,以估算单个RGB图像的对象的连续6-DOF姿势。关键的想法是利用已知的相机姿势和刚性的身体几何形状部分自动化大型标记数据集的生成。然后,数据集以及足够的域随机化来监督深度神经网络的培训,以预测语义关键。在实验上,我们证明了我们提出的方法的便利性和有效性,以准确估计物体姿势,仅需要少量的手动注释才能进行训练。
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我们提出了一个基于按键的对象级别的SLAM框架,该框架可以为对称和不对称对象提供全球一致的6DOF姿势估计。据我们所知,我们的系统是最早利用来自SLAM的相机姿势信息的系统之一,以提供先验知识,以跟踪对称对象的关键点 - 确保新测量与当前的3D场景一致。此外,我们的语义关键点网络经过训练,可以预测捕获预测的真实错误的关键点的高斯协方差,因此不仅可以作为系统优化问题中残留物的权重,而且还可以作为检测手段有害的统计异常值,而无需选择手动阈值。实验表明,我们的方法以6DOF对象姿势估算和实时速度为最先进的状态提供了竞争性能。我们的代码,预培训模型和关键点标签可用https://github.com/rpng/suo_slam。
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From an image of a person in action, we can easily guess the 3D motion of the person in the immediate past and future. This is because we have a mental model of 3D human dynamics that we have acquired from observing visual sequences of humans in motion. We present a framework that can similarly learn a representation of 3D dynamics of humans from video via a simple but effective temporal encoding of image features. At test time, from video, the learned temporal representation give rise to smooth 3D mesh predictions. From a single image, our model can recover the current 3D mesh as well as its 3D past and future motion. Our approach is designed so it can learn from videos with 2D pose annotations in a semi-supervised manner. Though annotated data is always limited, there are millions of videos uploaded daily on the Internet. In this work, we harvest this Internet-scale source of unlabeled data by training our model on unlabeled video with pseudo-ground truth 2D pose obtained from an off-the-shelf 2D pose detector. Our experiments show that adding more videos with pseudo-ground truth 2D pose monotonically improves 3D prediction performance. We evaluate our model, Human Mesh and Motion Recovery (HMMR), on the recent challenging dataset of 3D Poses in the Wild and obtain state-of-the-art performance on the 3D prediction task without any fine-tuning. The project website with video, code, and data can be found at https://akanazawa.github.io/ human_dynamics/.
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瑜伽是全球广受好评的,广泛推荐的健康生活实践。在执行瑜伽时保持正确的姿势至关重要。在这项工作中,我们采用了从人类姿势估计模型中的转移学习来提取整个人体的136个关键点,以训练一个随机的森林分类器,该分类器用于估算瑜伽室。在内部收集的内部收集的瑜伽视频数据库中评估了结果,该数据库是从4个不同的相机角度记录的51个主题。我们提出了一个三步方案,用于通过对1)看不见的帧,2)看不见的受试者进行测试来评估瑜伽分类器的普遍性。我们认为,对于大多数应用程序,对看不见的主题的验证精度和看不见的摄像头是最重要的。我们经验分析了三个公共数据集,转移学习的优势以及目标泄漏的可能性。我们进一步证明,分类精度在很大程度上取决于所采用的交叉验证方法,并且通常会产生误导。为了促进进一步的研究,我们已公开提供关键点数据集和代码。
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开放程序代表全球手术的主要形式。人工智能(AI)有可能优化手术实践并改善患者结果,但努力主要集中在微创技术上。我们的工作通过策划,从YouTube,从YouTube,Open Surgical视频的最大数据集克服了培训AI模型的现有数据限制:1997年从50个国家上传的23个外科手术的视频。使用此数据集,我们开发了一种能够实时了解外科行为,手和工具的多任务AI模型 - 程序流程和外科医生技能的构建块。我们表明我们的模型推广了各种外科类型和环境。说明这种普遍性,我们直接应用了YouTube培训的模型,分析了在学术医疗中心前瞻性收集的开放式手术,并确定了与手动效率相关的外科技能的运动学描述符。我们的开放外科(AVOS)数据集和培训模式的注释视频将可用于进一步发展外科艾。
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从单个图像中感知3D人体的能力具有多种应用,从娱乐和机器人技术到神经科学和医疗保健。人类网格恢复中的一个基本挑战是收集训练所需的地面真相3D网格目标,这需要负担重大的运动捕获系统,并且通常仅限于室内实验室。结果,尽管在这些限制性设置中收集的基准数据集上取得了进展,但由于分配变化,模型无法推广到现实世界中的``野外''方案。我们提出了域自适应3D姿势增强(DAPA),这是一种数据增强方法,可增强模型在野外场景中的概括能力。 DAPA通过从综合网格中获得直接监督,并通过使用目标数据集的地面真相2D关键点来结合基于合成数据集的方法的强度。我们定量地表明,使用DAPA的填充有效地改善了基准3DPW和Agora的结果。我们进一步证明了DAPA在一个充满挑战的数据集中,该数据集从现实世界中亲子互动的视频中策划了。
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在3D人类姿势估计任务中存在挑战性问题,例如由遮挡和自我封闭引起的性能差。最近,IMU-Vision传感器融合被认为对于解决这些问题很有价值。但是,先前关于IMU和视觉数据的融合的研究(异质性)无法充分利用IMU原始数据或可靠的高级视觉功能。为了促进更有效的传感器融合,在这项工作中,我们提出了一个在参数人运动模型下的框架,称为\ emph {fusepose}。具体而言,我们汇总了IMU或视觉数据的不同信息,并引入了三种独特的传感器融合方法:NaiveFuse,Kinefuse和AdadeEpfuse。 NaiveFuse服务器是一种基本方法,仅融合简化的IMU数据并估计欧几里得空间中的3D姿势。在运动学空间中,KineFuse能够将校准和对齐的IMU原始数据与转换后的3D姿势参数集成在一起。 AdadeEpfuse进一步将这种运动学融合过程发展为一种适应性和端到端的训练方式。进行消融研究的综合实验表明了所提出的框架的合理性和优越性。与基线结果相比,3D人姿势估计的性能得到了提高。在Total Capture数据集上,KineFuse超过了先前的最新技术,该最新仅用于测试8.6 \%。 AdadeEpfuse超过了最新的,该技术使用IMU进行培训和测试的最新时间为8.5 \%。此外,我们通过对人类360万数据集的实验来验证框架的概括能力。
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对人类姿势和行动的认可对于自治系统与人们顺利互动。然而,相机通常在2D中捕获人类的姿势,作为图像和视频,这在跨越识别任务具有挑战性的观点来具有显着的外观变化。为了解决这个问题,我们探讨了来自2D信息的3D人体姿势中的识别相似性,在现有工作中没有得到很好地研究。在这里,我们提出了一种从2D主体关节键盘学习紧凑型视图 - 不变的嵌入空间的方法,而不明确地预测3D姿势。通过确定性映射难以代表预测和遮挡的2D姿势的输入模糊,因此我们采用了嵌入空间的概率制定。实验结果表明,与3D姿态估计模型相比,我们的嵌入模型在不同相机视图中检索类似的姿势时达到更高的准确性。我们还表明,通过培训简单的时间嵌入模型,我们在姿势序列检索方面取得了卓越的性能,并大大减少了基于堆叠帧的嵌入式的嵌入维度,以实现高效的大规模检索。此外,为了使我们的嵌入能够使用部分可见的输入,我们进一步调查培训期间的不同关键点遮挡增强策略。我们证明这些遮挡增强显着提高了部分2D输入姿势的检索性能。行动识别和视频对齐的结果表明,使用我们的嵌入没有任何额外培训,可以实现相对于每个任务专门培训的其他模型的竞争性能。
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内部的姿势估计显示出在医院患者监测,睡眠研究和智能家居等领域的价值。在本文中,我们探讨了借助现有的姿势估计器,从高度模棱两可的压力数据中检测身体姿势的不同策略。我们通过直接使用或通过在两个压力数据集上对其进行重新训练来检查预训练的姿势估计器的性能。我们还利用可学习的预处理域适应步骤探索了其他策略,该步骤将模糊的压力图转换为更接近共同目的姿势估计模块的预期输入空间的表示。因此,我们使用了具有多个尺度的完全卷积网络,以向预训练的姿势估计模块提供压力图的姿势特异性特征。我们对不同方法的完整分析表明,在压力数据上,可学习的预处理模块的组合以及重新训练基于图像的姿势估计器能够克服诸如高度模糊的压力点之类的问题,以实现很高的姿势估计准确性。
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Accurate whole-body multi-person pose estimation and tracking is an important yet challenging topic in computer vision. To capture the subtle actions of humans for complex behavior analysis, whole-body pose estimation including the face, body, hand and foot is essential over conventional body-only pose estimation. In this paper, we present AlphaPose, a system that can perform accurate whole-body pose estimation and tracking jointly while running in realtime. To this end, we propose several new techniques: Symmetric Integral Keypoint Regression (SIKR) for fast and fine localization, Parametric Pose Non-Maximum-Suppression (P-NMS) for eliminating redundant human detections and Pose Aware Identity Embedding for jointly pose estimation and tracking. During training, we resort to Part-Guided Proposal Generator (PGPG) and multi-domain knowledge distillation to further improve the accuracy. Our method is able to localize whole-body keypoints accurately and tracks humans simultaneously given inaccurate bounding boxes and redundant detections. We show a significant improvement over current state-of-the-art methods in both speed and accuracy on COCO-wholebody, COCO, PoseTrack, and our proposed Halpe-FullBody pose estimation dataset. Our model, source codes and dataset are made publicly available at https://github.com/MVIG-SJTU/AlphaPose.
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