Accurate prediction of future person location and movement trajectory from an egocentric wearable camera can benefit a wide range of applications, such as assisting visually impaired people in navigation, and the development of mobility assistance for people with disability. In this work, a new egocentric dataset was constructed using a wearable camera, with 8,250 short clips of a targeted person either walking 1) toward, 2) away, or 3) across the camera wearer in indoor environments, or 4) staying still in the scene, and 13,817 person bounding boxes were manually labelled. Apart from the bounding boxes, the dataset also contains the estimated pose of the targeted person as well as the IMU signal of the wearable camera at each time point. An LSTM-based encoder-decoder framework was designed to predict the future location and movement trajectory of the targeted person in this egocentric setting. Extensive experiments have been conducted on the new dataset, and have shown that the proposed method is able to reliably and better predict future person location and trajectory in egocentric videos captured by the wearable camera compared to three baselines.
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在本文中,我们解决了预测拥挤空间中的Egentric相机佩戴者(自我)的轨迹的问题。从现实世界中走向周围的不同相机佩戴者数据的数据学到的轨迹预测能力可以转移,以协助导航中的人们在导航中的人们障碍,并在移动机器人中灌输人类导航行为,从而实现更好的人机互动。为此,构建了一个新的Egocentric人类轨迹预测数据集,其中包含在佩戴相机的拥挤空间中导航的人们的真实轨迹,以及提取丰富的上下文数据。我们提取并利用三种不同的方式来预测摄像机佩戴者的轨迹,即他/她过去的轨迹,附近人的过去的轨迹以及场景语义或场景的深度等环境。基于变压器的编码器解码器神经网络模型,与熔化多种方式的新型级联跨关注机构集成,已经设计成预测相机佩戴者的未来轨迹。已经进行了广泛的实验,结果表明,我们的模型在Emocentric人类轨迹预测中优于最先进的方法。
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安全仍然是自动驾驶的主要问题,为了在全球部署,他们需要提前充分预测行人的动作。尽管对粗粒(人体中心预测)和细粒度预测(人体关键点的预测)进行了大量研究,但我们专注于3D边界框,这是对人类的合理估计,而无需对自动驾驶汽车进行复杂的运动细节进行建模。这具有灵活性,可以在现实世界中更长的视野中进行预测。我们建议这个新问题,并为行人的3D边界框预测提供了一个简单而有效的模型。该方法遵循基于复发性神经网络的编码器编码器体系结构,我们的实验在合成(JTA)和现实世界(Nuscenes)数据集中显示出其有效性。博学的表示形式具有有用的信息来增强其他任务的绩效,例如行动预期。我们的代码可在线提供:https://github.com/vita-epfl/bounding-box-prediction
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对行人行为的预测对于完全自主车辆安全有效地在繁忙的城市街道上驾驶至关重要。未来的自治车需要适应混合条件,不仅具有技术还是社会能力。随着更多算法和数据集已经开发出预测行人行为,这些努力缺乏基准标签和估计行人的时间动态意图变化的能力,提供了对交互场景的解释,以及具有社会智能的支持算法。本文提出并分享另一个代表数据集,称为Iupui-CSRC行人位于意图(PSI)数据,除了综合计算机视觉标签之外,具有两种创新标签。第一部小说标签是在自助式车辆前面交叉的行人的动态意图变化,从24个司机中实现了不同的背景。第二个是在估计行人意图并在交互期间预测其行为时对驾驶员推理过程的基于文本的解释。这些创新标签可以启用几个计算机视觉任务,包括行人意图/行为预测,车辆行人互动分割和用于可解释算法的视频到语言映射。发布的数据集可以从根本上从根本上改善行人行为预测模型的发展,并开发社会智能自治车,以有效地与行人进行互动。 DataSet已被不同的任务进行评估,并已释放到公众访问。
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视频异常检测是视觉中的核心问题。正确检测和识别视频数据中行人中的异常行为将使安全至关重要的应用,例如监视,活动监测和人类机器人的互动。在本文中,我们建议利用无监督的行人异常事件检测的轨迹定位和预测。与以前的基于重建的方法不同,我们提出的框架依赖于正常和异常行人轨迹的预测误差来在空间和时间上检测异常。我们介绍了有关不同时间尺度的现实基准数据集的实验结果,并表明我们提出的基于轨迹预言的异常检测管道在识别视频中行人的异常活动方面有效有效。代码将在https://github.com/akanuasiegbu/leveraging-trajectory-prediction-for-pedestrian-video-anomaly-detection上提供。
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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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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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失明和低视力(PBLV)的人在定位最终目的地或针对陌生环境中的特定物体时面临重大挑战。此外,除了最初定位和定位目标对象外,从目前的立场接近最终目标通常是令人沮丧和挑战,尤其是当人们摆脱最初的计划途径以避免障碍时。在本文中,我们开发了一种新颖的可穿戴导航解决方案,以为用户提供实时指导,以便在不熟悉的环境中有效地接近感兴趣的目标对象。我们的系统包含两个关键的视觉计算函数:在3D中以3D为中的初始目标对象定位以及对用户轨迹的连续估计,这既基于由用户胸部前面安装在用户胸前的低成本单眼相机捕获的2D视频。这些功能使系统能够提出初始导航路径,在用户移动时不断更新路径,并及时提供有关用户路径校正的建议。我们的实验表明,我们的系统能够以室外和室内的误差小于0.5米的误差操作。该系统完全基于视觉,并且不需要其他传感器进行导航,并且可以使用可穿戴系统中的Jetson处理器进行计算以促进实时导航辅助。
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Figure 1: We introduce datasets for 3D tracking and motion forecasting with rich maps for autonomous driving. Our 3D tracking dataset contains sequences of LiDAR measurements, 360 • RGB video, front-facing stereo (middle-right), and 6-dof localization. All sequences are aligned with maps containing lane center lines (magenta), driveable region (orange), and ground height. Sequences are annotated with 3D cuboid tracks (green). A wider map view is shown in the bottom-right.
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Pedestrians follow different trajectories to avoid obstacles and accommodate fellow pedestrians. Any autonomous vehicle navigating such a scene should be able to foresee the future positions of pedestrians and accordingly adjust its path to avoid collisions. This problem of trajectory prediction can be viewed as a sequence generation task, where we are interested in predicting the future trajectory of people based on their past positions. Following the recent success of Recurrent Neural Network (RNN) models for sequence prediction tasks, we propose an LSTM model which can learn general human movement and predict their future trajectories. This is in contrast to traditional approaches which use hand-crafted functions such as Social forces. We demonstrate the performance of our method on several public datasets. Our model outperforms state-of-the-art methods on some of these datasets . We also analyze the trajectories predicted by our model to demonstrate the motion behaviour learned by our model.
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速度控制预测是驾驶员行为分析中一个具有挑战性的问题,旨在预测驾驶员在控制车速(例如制动或加速度)中的未来行动。在本文中,我们尝试仅使用以自我为中心的视频数据来应对这一挑战,与使用第三人称视图数据或额外的车辆传感器数据(例如GPS或两者)的文献中的大多数作品相比。为此,我们提出了一个基于新型的图形卷积网络(GCN)网络,即Egospeed-net。我们的动机是,随着时间的推移,对象的位置变化可以为我们提供非常有用的线索,以预测未来的速度变化。我们首先使用完全连接的图形图将每个类的对象之间的空间关系建模,并在其上应用GCN进行特征提取。然后,我们利用一个长期的短期内存网络将每个类别的此类特征随着时间的流逝融合到矢量中,加入此类矢量并使用多层perceptron分类器预测速度控制动作。我们在本田研究所驾驶数据集上进行了广泛的实验,并证明了Egospeed-NET的出色性能。
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Visually impaired people usually find it hard to travel independently in many public places such as airports and shopping malls due to the problems of obstacle avoidance and guidance to the desired location. Therefore, in the highly dynamic indoor environment, how to improve indoor navigation robot localization and navigation accuracy so that they guide the visually impaired well becomes a problem. One way is to use visual SLAM. However, typical visual SLAM either assumes a static environment, which may lead to less accurate results in dynamic environments or assumes that the targets are all dynamic and removes all the feature points above, sacrificing computational speed to a large extent with the available computational power. This paper seeks to explore marginal localization and navigation systems for indoor navigation robotics. The proposed system is designed to improve localization and navigation accuracy in highly dynamic environments by identifying and tracking potentially moving objects and using vector field histograms for local path planning and obstacle avoidance. The system has been tested on a public indoor RGB-D dataset, and the results show that the new system improves accuracy and robustness while reducing computation time in highly dynamic indoor scenes.
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预测行人运动对于开发在拥挤的环境中相互作用的社会意识的机器人至关重要。虽然社交互动环境的自然视觉观点是一种自然的观点,但轨迹预测中的大多数现有作品纯粹是在自上而下的轨迹空间中进行的。为了支持第一人称视图轨迹预测研究,我们提出了T2FPV,这是一种构建高保真的第一人称视图数据集的方法,给定真实的,自上而下的轨迹数据集;我们在ETH/UCY行人数据集上展示了我们的方法,以生成所有互动行人的以自我为中心的视觉数据。我们报告说,原始的ETH/UCY数据集中使用的鸟眼视图假设,即代理可以用完美的信息观察场景中的每个人,而不会在第一人称视图中保持;在现有作品中通常使用的每个20个磁场场景中,只有一小部分的代理都可以完全看到。我们评估现有的轨迹预测方法在不同的现实感知水平下 - 与自上而下的完美信息设置相比,位移错误增加了356%。为了促进第一人称视图轨迹预测的研究,我们发布了T2FPV-ETH数据集和软件工具。
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我们介绍了观看鸟类,从观察者(例如一个人或车辆)捕获的自我为中心的视频中恢复人群地面运动的问题也在人群中移动。恢复的地面运动将为情境理解提供合理的基础,并在计算机视觉和机器人中使用下游应用。在本文中,我们制定了视图鸟化作为几何轨迹重建问题,并从贝叶斯视角推导出级联优化方法。该方法首先估计观察者的运动,然后为每个帧定位周围的行人,同时考虑到它们之间的本地相互作用。我们通过利用人群中的人们的综合和实际轨迹来介绍三个数据集,并评估我们方法的有效性。结果表明了我们方法的准确性,并设定了地面,以进一步研究认为鸟化是一个重要但具有挑战性的视觉理解问题。
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Understanding human motion behavior is critical for autonomous moving platforms (like self-driving cars and social robots) if they are to navigate human-centric environments. This is challenging because human motion is inherently multimodal: given a history of human motion paths, there are many socially plausible ways that people could move in the future. We tackle this problem by combining tools from sequence prediction and generative adversarial networks: a recurrent sequence-to-sequence model observes motion histories and predicts future behavior, using a novel pooling mechanism to aggregate information across people. We predict socially plausible futures by training adversarially against a recurrent discriminator, and encourage diverse predictions with a novel variety loss. Through experiments on several datasets we demonstrate that our approach outperforms prior work in terms of accuracy, variety, collision avoidance, and computational complexity.
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对于各种现实生活中的应用,例如自动驾驶和机器人运动计划,行人轨迹预测是一项重要且具有挑战性的任务。除了生成一条未来的路径外,预测多个合理的未来路径在最近的一些轨迹预测方面变得流行。但是,现有方法通常强调行人与周边地区之间的空间相互作用,但忽略了预测的平稳性和时间一致性。我们的模型旨在通过建模基于历史轨迹的多路径来预测多个基于图形的空间变压器与使用内存图的轨迹平滑算法相结合的轨迹平滑算法。我们的方法可以全面利用空间信息,并纠正时间上不一致的轨迹(例如,尖锐的转弯)。我们还提出了一个名为“轨迹使用百分比”的新评估度量,以评估各种多未实现预测的全面性。我们的广泛实验表明,所提出的模型在多未来的预测和单一预测的竞争结果上实现了最先进的表现。在https://github.com/jacobieee/st-mr上发布的代码。
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本文旨在解决多个对象跟踪(MOT),这是计算机视觉中的一个重要问题,但由于许多实际问题,尤其是阻塞,因此仍然具有挑战性。确实,我们提出了一种新的实时深度透视图 - 了解多个对象跟踪(DP-MOT)方法,以解决MOT中的闭塞问题。首先提出了一个简单但有效的主题深度估计(SODE),以在2D场景中自动以无监督的方式自动订购检测到的受试者的深度位置。使用SODE的输出,提出了一个新的活动伪3D KALMAN滤波器,即具有动态控制变量的Kalman滤波器的简单但有效的扩展,以动态更新对象的运动。此外,在数据关联步骤中提出了一种新的高阶关联方法,以合并检测到的对象之间的一阶和二阶关系。与标准MOT基准的最新MOT方法相比,提出的方法始终达到最先进的性能。
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由于其许多潜在应用,从视频中估算人类运动是一个活跃的研究领域。大多数最先进的方法可以预测单个图像的人类形状和姿势估计,并且不利用视频中可用的时间信息。许多“野生”运动序列被移动的摄像机捕获,这为估计增加了混合的摄像头和人类运动的并发症。因此,我们介绍了Bodyslam,这是一种单眼大满贯系统,共同估计人体的位置,形状和姿势以及摄像机轨迹。我们还引入了一种新型的人类运动模型,以限制顺序身体姿势并观察场景的规模。通过通过移动的单眼相机捕获的人类运动的视频序列进行的一系列实验,我们证明了Bodyslam与单独估计这些估计相比,可以改善所有人体参数和相机的估计。
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Path prediction is an essential task for many real-world Cyber-Physical Systems (CPS) applications, from autonomous driving and traffic monitoring/management to pedestrian/worker safety. These real-world CPS applications need a robust, lightweight path prediction that can provide a universal network architecture for multiple subjects (e.g., pedestrians and vehicles) from different perspectives. However, most existing algorithms are tailor-made for a unique subject with a specific camera perspective and scenario. This article presents Pishgu, a universal lightweight network architecture, as a robust and holistic solution for path prediction. Pishgu's architecture can adapt to multiple path prediction domains with different subjects (vehicles, pedestrians), perspectives (bird's-eye, high-angle), and scenes (sidewalk, highway). Our proposed architecture captures the inter-dependencies within the subjects in each frame by taking advantage of Graph Isomorphism Networks and the attention module. We separately train and evaluate the efficacy of our architecture on three different CPS domains across multiple perspectives (vehicle bird's-eye view, pedestrian bird's-eye view, and human high-angle view). Pishgu outperforms state-of-the-art solutions in the vehicle bird's-eye view domain by 42% and 61% and pedestrian high-angle view domain by 23% and 22% in terms of ADE and FDE, respectively. Additionally, we analyze the domain-specific details for various datasets to understand their effect on path prediction and model interpretation. Finally, we report the latency and throughput for all three domains on multiple embedded platforms showcasing the robustness and adaptability of Pishgu for real-world integration into CPS applications.
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在由车辆安装的仪表板摄像机捕获的视频中检测危险交通代理(仪表板)对于促进在复杂环境中的安全导航至关重要。与事故相关的视频只是驾驶视频大数据的一小部分,并且瞬态前的事故流程具有高度动态和复杂性。此外,风险和非危险交通代理的外观可能相似。这些使驾驶视频中的风险对象本地化特别具有挑战性。为此,本文提出了一个注意力引导的多式功能融合网络(AM-NET),以将仪表板视频的危险交通代理本地化。两个封闭式复发单元(GRU)网络使用对象边界框和从连续视频帧中提取的光流功能来捕获时空提示,以区分危险交通代理。加上GRUS的注意力模块学会了与事故相关的交通代理。融合了两个功能流,AM-NET预测了视频中交通代理的风险评分。在支持这项研究的过程中,本文还引入了一个名为“风险对象本地化”(ROL)的基准数据集。该数据集包含带有事故,对象和场景级属性的空间,时间和分类注释。拟议的AM-NET在ROL数据集上实现了85.73%的AUC的有希望的性能。同时,AM-NET在DOTA数据集上优于视频异常检测的当前最新视频异常检测。一项彻底的消融研究进一步揭示了AM-NET通过评估其不同组成部分的贡献的优点。
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