我们考虑从野外拥挤的场景中恢复一个人的3D人网格的问题。尽管在3D人网估计中取得了很多进展,但当测试输入的场景拥挤时,现有的方法很难。失败的第一个原因是训练和测试数据之间的域间隙。一个运动捕获数据集为训练提供准确的3D标签,缺乏人群数据,并阻碍了网络无法学习目标人的拥挤场景射击图像特征。第二个原因是功能处理,该功能处理在空间上平均包含多个人的本地化边界框的特征图。平均整个功能映射使目标人的特征与他人无法区分。我们提出了3dcrowdnet,首先要明确针对野生野外的场景,并通过解决上述问题来估算强大的3D人网。首先,我们利用2D人姿势估计不需要带有3D标签的运动捕获数据集进行训练,并且不受域间隙的困扰。其次,我们提出了一个基于联合的回归器,将目标人的特征与他人区分开来。我们的基于联合的回归器通过对目标关节位置的采样特征来保留目标的空间激活并回归人类模型参数。结果,3DCORDNET学习了针对目标的功能,并有效地排除了附近人的无关特征。我们对各种基准进行实验,并证明3dcrowdnet对野外拥挤的场景的鲁棒性在定量和定性上。该代码可在https://github.com/hongsukchoi/3dcrowdnet_release上获得。
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人类姿势和形状估计的任务中的关键挑战是闭塞,包括自闭合,对象 - 人闭塞和人际闭塞。缺乏多样化和准确的姿势和形状训练数据成为一个主要的瓶颈,特别是对于野外闭塞的场景。在本文中,我们专注于在人际闭塞的情况下估计人类姿势和形状,同时处理对象 - 人闭塞和自动闭塞。我们提出了一种新颖的框架,该框架综合了遮挡感知的轮廓和2D关键点数据,并直接回归到SMPL姿势和形状参数。利用神经3D网格渲染器以启用剪影监控,这有助于形状估计的巨大改进。此外,合成了全景视点中的关键点和轮廓驱动的训练数据,以补偿任何现有数据集中缺乏视点的多样性。实验结果表明,在姿势估计准确性方面,我们在3DPW和3DPW-Crowd数据集中是最先进的。所提出的方法在形状估计方面显着优于秩1方法。在形状预测精度方面,SSP-3D还实现了顶级性能。
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尽管在3D服装的人类重建中取得了很多进展,但大多数现有方法无法从野外图像产生强大的结果,其中包含各种人类的姿势和外观。这主要是由于训练数据集和野外数据集之间存在较大的域间隙。训练数据集通常是合成数据集,其中包含来自GT 3D扫描的渲染图像。但是,与真实的野外数据集相比,此类数据集包含简单的人类姿势和较少的自然图像外观,这使其对野外图像的概括非常具有挑战性。为了解决这个问题,在这项工作中,我们提出了一个3D衣服的人类重建框架,该框架首先解决了露天图像的稳健性。首先,为了使域间隙的鲁棒性,我们提出了一条弱监督的管道,该管道可通过野外数据集的2D监督目标进行训练。其次,我们设计了基于密集的损失功能,以减少弱监督的歧义。对几个公共野外数据集进行的广泛经验测试表明,我们提议的布牛会产生比最先进的方法更准确和强大的结果。这些代码可在此处提供:https://github.com/hygenie1228/clothwild_release。
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Figure 1: Given challenging in-the-wild videos, a recent state-of-the-art video-pose-estimation approach [31] (top), fails to produce accurate 3D body poses. To address this, we exploit a large-scale motion-capture dataset to train a motion discriminator using an adversarial approach. Our model (VIBE) (bottom) is able to produce realistic and accurate pose and shape, outperforming previous work on standard benchmarks.
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从单眼图像中重建多人类的身体网格是一个重要但具有挑战性的计算机视觉问题。除了单个身体网格模型外,我们还需要估计受试者之间的相对3D位置以产生连贯的表示。在这项工作中,通过单个图形神经网络,名为MUG(多人类图网络),我们仅使用多人2D姿势作为输入来构建相干的多人类网格。与现有的方法相比,采用检测风格的管道(即提取图像特征,然后找到人体实例并从中恢复身体网格),并遭受实验室收集的训练数据集和野外测试之间的显着域间隙数据集,我们的方法从2D姿势中受益,该姿势具有跨数据集具有相对一致的几何特性。我们的方法工作如下:首先,为了建模多人类环境,它处理多人2D姿势并构建一个新颖的异质图,其中来自不同人和一个人内部的节点与一个人内部连接在一起,以捕获人际关系间的互动并绘制人际关系身体几何形状(即骨骼和网格结构)。其次,它采用双分支图神经网络结构 - 一种用于预测人间深度关系,另一个用于预测与根系接线相关的网格坐标。最后,通过将两个分支的输出组合来构建整个多人类3D网格。广泛的实验表明,杯子在标准3D人体基准的先前多人类网格估计方法 - Panoptic,Mupots-3D和3DPW上的表现。
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从2D图像中估算3D人的姿势和形状是一项至关重要但具有挑战性的任务。虽然先前具有基于模型表示的方法可以在全身图像上表现出色,但当身体的一部分被遮住或框架外面时,它们通常会失败。此外,这些结果通常不会忠实地捕获人类的轮廓,因为它们的可变形模型有限(例如,仅代表裸体)。另一种方法是估计图像空间中预定义模板主体的密集顶点。这样的表示有效地将顶点定位在图像中,但无法处理框架外的身体部位。在这项工作中,我们学习了对部分观察的强大人体估计。我们明确地对X,Y和Z轴中人类关节和顶点的可见性进行了建模。 X和Y轴中的可见性有助于区分框架外情况,深度轴的可见性对应于闭塞(其他对象的自我闭合或遮挡)。我们从密集的紫外线对应关系中获得可见性标签的伪基,并训练神经网络以预测可见性以及3D坐标。我们表明,可见性可以用作1)额外的信号,以解决自锁定顶点的歧义深度的歧义,以及2)将人体模型拟合到预测时的正则化项。对多个3D人类数据集进行的广泛实验表明,可见性建模显着提高了人体估计的准确性,尤其是对于部分体型病例。我们的带代码的项目页面at:https://github.com/chhankyao/visdb。
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与关节位置相比,在皮肤多人线性模型(SMPL)基于多视图图像的基于皮肤的多人线性模型(SMPL)的人网格重建中,关节旋转和形状估计的准确性相对较少。该领域的工作大致分为两类。第一种方法执行关节估计,然后通过将SMPL拟合到最终的接头来产生SMPL参数。第二种方法通过基于卷积神经网络(CNN)模型直接从输入图像中回归SMPL参数。但是,这些方法缺乏解决联合旋转和形状重建和网络学习难度的歧义的信息。为了解决上述问题,我们提出了一种两阶段的方法。提出的方法首先通过从输入图像中的基于CNN的模型估算网格顶点的坐标,并通过将SMPL模型拟合到估计的顶点来获取SMPL参数。估计的网格顶点提供了足够的信息来确定关节旋转和形状,并且比SMPL参数更容易学习。根据使用Human3.6M和MPI-INF-3DHP数据集的实验,所提出的方法在关节旋转和形状估计方面显着优于先前的作品,并在关节位置估计方面实现了竞争性能。
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尽管单眼3D姿势估计似乎在公共数据集上取得了非常准确的结果,但它们的概括能力在很大程度上被忽略了。在这项工作中,我们对现有方法进行系统评估,并发现在对不同的摄像机,人体姿势和外观进行测试时,它们会出现更大的错误。为了解决这个问题,我们介绍了VirtualPose,这是一个两阶段的学习框架,以利用该任务特定的隐藏的“免费午餐”,即免费生成无限数量的姿势和摄像头,以免费培训模型。为此,第一阶段将图像转换为抽象的几何表示(AGR),然后第二阶段将它们映射到3D姿势。它从两个方面解决了概括问题:(1)可以在不同的2D数据集上对第一阶段进行培训,以降低过度合适外观的风险; (2)第二阶段可以接受从大量虚拟摄像机和姿势合成的不同AGR训练。它的表现优于SOTA方法,而无需使用任何配对的图像和3D姿势,从而为实用应用铺平了道路。代码可从https://github.com/wkom/virtualpose获得。
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闭塞对单眼多人3D人体姿势估计构成了极大的威胁,这是由于封闭器的形状,外观和位置方面的差异很大。尽管现有的方法试图用姿势先验/约束,数据增强或隐性推理处理遮挡,但它们仍然无法概括地看不见姿势或遮挡案例,并且在出现多人时可能会犯大错误。受到人类从可见线索推断关节的显着能力的启发,我们开发了一种方法来显式建模该过程,该过程可以显着改善有或没有遮挡的情况下,可以显着改善自下而上的多人姿势估计。首先,我们将任务分为两个子任务:可见的关键点检测和遮挡的关键点推理,并提出了深入监督的编码器蒸馏(DSED)网络以求解第二个网络。为了训练我们的模型,我们提出了一种骨骼引导的人形拟合(SSF)方法,以在现有数据集上生成伪遮挡标签,从而实现明确的遮挡推理。实验表明,从遮挡中明确学习可以改善人类姿势估计。此外,利用可见关节的特征级信息使我们可以更准确地推理遮挡关节。我们的方法的表现优于几个基准的最新自上而下和自下而上的方法。
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自上而下的方法主导了3D人类姿势和形状估计的领域,因为它们与人类的检测脱钩,并使研究人员能够专注于核心问题。但是,裁剪是他们的第一步,从一开始就丢弃了位置信息,这使自己无法准确预测原始摄像机坐标系中的全局旋转。为了解决此问题,我们建议将完整框架(悬崖)的位置信息携带到此任务中。具体而言,我们通过将裁剪图像功能与其边界盒信息连接在一起来养活更多的整体功能来悬崖。我们通过更广泛的全帧视图来计算2D再投影损失,进行了类似于图像中投射的人的投影过程。克里夫(Cliff)通过全球态度感知信息进行了喂养和监督,直接预测全球旋转以及更准确的明确姿势。此外,我们提出了一个基于Cliff的伪基真实注释,该注释为野外2D数据集提供了高质量的3D注释,并为基于回归的方法提供了至关重要的全面监督。对流行基准测试的广泛实验表明,悬崖的表现要超过先前的艺术,并在Agora排行榜上获得了第一名(SMPL-Algorithms曲目)。代码和数据可在https://github.com/huawei-noah/noah-research/tree/master/cliff中获得。
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基于回归的方法可以通过直接以馈送方式将原始像素直接映射到模型参数来估算从单眼图像的身体,手甚至全身模型。但是,参数的微小偏差可能导致估计的网格和输入图像之间的明显未对准,尤其是在全身网格恢复的背景下。为了解决这个问题,我们建议在我们的回归网络中进行锥体网状对准反馈(PYMAF)循环,以进行良好的人类网格恢复,并将其扩展到PYMAF-X,以恢复表达全身模型。 PYMAF的核心思想是利用特征金字塔并根据网格图像对准状态明确纠正预测参数。具体而言,给定当前预测的参数,将相应地从更优质的特征中提取网格对准的证据,并将其送回以进行参数回流。为了增强一致性的看法,采用辅助密集的监督来提供网格图像对应指南,同时引入了空间对齐的注意,以使我们的网络对全球环境的认识。当扩展PYMAF以进行全身网状恢复时,PYMAF-X中提出了一种自适应整合策略来调整肘部扭转旋转,该旋转会产生自然腕部姿势,同时保持部分特定估计的良好性能。我们的方法的功效在几个基准数据集上得到了验证,以实现身体和全身网状恢复,在该数据集中,PYMAF和PYMAF-X有效地改善了网格图像的对准并实现了新的最新结果。具有代码和视频结果的项目页面可以在https://www.liuyebin.com/pymaf-x上找到。
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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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培训视频中人类姿势估计的最先进模型需要具有很难获得的注释的数据集。尽管最近已将变压器用于身体姿势序列建模,但相关方法依靠伪地真相来增强目前有限的培训数据可用于学习此类模型。在本文中,我们介绍了Posebert,Posebert是一个通过掩盖建模对3D运动捕获(MOCAP)数据进行全面训练的变压器模块。它是简单,通用和通用的,因为它可以插入任何基于图像的模型的顶部,以在基于视频的模型中使用时间信息。我们展示了Posebert的变体,不同的输入从3D骨骼关键点到全身或仅仅是手(Mano)的3D参数模型的旋转。由于Posebert培训是任务不可知论的,因此该模型可以应用于姿势细化,未来的姿势预测或运动完成等几个任务。我们的实验结果验证了在各种最新姿势估计方法之上添加Posebert始终提高其性能,而其低计算成本使我们能够在实时演示中使用它,以通过A的机器人手使机器人手通过摄像头。可以在https://github.com/naver/posebert上获得测试代码和型号。
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Egocentric 3D human pose estimation with a single head-mounted fisheye camera has recently attracted attention due to its numerous applications in virtual and augmented reality. Existing methods still struggle in challenging poses where the human body is highly occluded or is closely interacting with the scene. To address this issue, we propose a scene-aware egocentric pose estimation method that guides the prediction of the egocentric pose with scene constraints. To this end, we propose an egocentric depth estimation network to predict the scene depth map from a wide-view egocentric fisheye camera while mitigating the occlusion of the human body with a depth-inpainting network. Next, we propose a scene-aware pose estimation network that projects the 2D image features and estimated depth map of the scene into a voxel space and regresses the 3D pose with a V2V network. The voxel-based feature representation provides the direct geometric connection between 2D image features and scene geometry, and further facilitates the V2V network to constrain the predicted pose based on the estimated scene geometry. To enable the training of the aforementioned networks, we also generated a synthetic dataset, called EgoGTA, and an in-the-wild dataset based on EgoPW, called EgoPW-Scene. The experimental results of our new evaluation sequences show that the predicted 3D egocentric poses are accurate and physically plausible in terms of human-scene interaction, demonstrating that our method outperforms the state-of-the-art methods both quantitatively and qualitatively.
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传统的3D人姿态估计依赖于首次检测2D身体键盘,然后求解2D到3D对应问题。提高有希望的结果,该学习范例高度依赖于2D关键点检测器的质量,这不可避免地易于闭塞和堵塞-of-image缺席。在本文中,我们提出了一种新颖的姿势定向网(PONET),其能够仅通过学习方向估计3D姿势,因此在没有图像证据的情况下绕过错误易于keypoint检测器。对于具有部分不可见的四肢的图像,Ponet通过利用本地图像证据来恢复3D姿势来估计这些肢体的3D方向。通过利用完全看不见的四肢来说,Ponet甚至可以从完全看不见的四肢的图像中推断出完整的3D姿势。可见肢体之间的取向相关性以补充估计的姿势,进一步提高了3D姿态估计的鲁棒性。我们在多个数据集中评估我们的方法,包括Human3.6M,MPII,MPI-INF-3DHP和3DPW。我们的方法在理想设置中实现了与最先进的技术的结果,但显着消除了对关键点检测器和相应的计算负担的依赖性。在截断和擦除等方面的高度挑战性方案中,我们的方法稳健地表现得非常强大,与本领域的状态相比,展示其对现实世界应用的可能性。
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估计来自图像的3D人形和姿势的能力在许多环境中都可以是有用的。最近的方法探索了使用图形卷积网络并取得了有希望的结果。 3D形状由网格表示的事实是一个无向图形,使得图形卷积网络自然适合该问题。但是,图形卷积网络具有有限的表示功率。从图中的节点中的信息传递给连接的邻居,并且信息的传播需要连续的图形卷积。为了克服这种限制,我们提出了一种双尺度图形方法。我们使用从密集图中衍生的粗糙图来估计人类的3D姿势,以及密集图来估计3D形状。与密集图相比,粗糙图中的信息可以在更长的距离上传播。此外,有关姿势的信息可以指导恢复本地形状细节,反之亦然。我们认识到,粗糙和密集之间的连接本身是图形,并引入图形融合块以在具有不同尺度之间的图形之间交换信息。我们培训我们的模型端到端,并表明我们可以为几个评估数据集实现最先进的结果。
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尽管近年来,在无单眼制造商的人类运动捕获上取得了重大进展,但最先进的方法仍然很难在遮挡场景中获得令人满意的结果。有两个主要原因:一个是遮挡的运动捕获本质上是模棱两可的,因为各种3D姿势可以映射到相同的2D观测值,这总是导致不可靠的估计。另一个是没有足够的封闭人类数据可用于训练健壮的模型。为了解决这些障碍,我们的钥匙界是使用非封闭式人类数据来学习以自我监督策略的封闭人类的联合时空运动。为了进一步减少合成数据和实际遮挡数据之间的差距,我们构建了第一个3D遮挡运动数据集〜(Ocmotion),可用于训练和测试。我们在2D地图中编码运动,并在非封闭数据上合成遮挡,以进行自我监督训练。然后,设计空间层层以学习联合级别的相关性。博学的先前降低了闭塞的歧义,并且对各种遮挡类型具有坚固态度,然后采用这些类型来帮助封闭的人类运动捕获。实验结果表明,我们的方法可以从具有良好概括能力和运行时效率的遮挡视频中产生准确且相干的人类动作。数据集和代码可在\ url {https://github.com/boycehbz/chomp}上公开获得。
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尽管基于体素的方法已经获得了来自多摄像头的多人3D姿势估计的有希望的结果,但它们具有沉重的计算负担,尤其是对于大型场景。我们提出了更快的素素,以通过将特征体积重新投影到三个二维坐标平面并分别估算x,y,z坐标来解决挑战。为此,我们首先通过分别基于投影到XY平面和Z轴的体积功能来估算2D框及其高度,首先通过一个3D边界框来定位每个人。然后,对于每个人,我们分别估算三个坐标平面的部分关节坐标,然后将其融合以获得最终的3D姿势。该方法不含昂贵的3D-CNN,并将其素的速度提高了十倍,同时作为最先进的方法的竞争精度,证明了其在实时应用中的潜力。
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多人3D姿势估计是一项具有挑战性的任务,因为遮挡和深度歧义,尤其是在人群场景的情况下。为了解决这些问题,大多数现有方法通过使用图神经网络增强特征表示或添加结构约束来探索建模身体上下文提示。但是,这些方法对于它们的单根公式并不强大,该公式将3D从根节点带有预定义的图形。在本文中,我们提出了GR-M3D,该GR-M3D模拟了\ textbf {m} ulti-person \ textbf {3d}构成构成构成效果估计,并使用动态\ textbf {g} raph \ textbf {r textbf {r} eSounting。预测GR-M3D中的解码图而不是预定。特别是,它首先生成几个数据图,并通过刻度和深度意识到的细化模块(SDAR)增强它们。然后从这些数据图估算每个人的多个根关键点和密集的解码路径。基于它们,动态解码图是通过将路径权重分配给解码路径来构建的,而路径权重是从这些增强的数据图推断出来的。此过程被命名为动态图推理(DGR)。最后,根据每个检测到的人的动态解码图对3D姿势进行解码。 GR-M3D可以根据输入数据采用软路径权重,通过采用软路径权重来调整解码图的结构,这使得解码图最能适应不同的输入人员,并且比以前的方法更有能力处理闭塞和深度歧义。我们从经验上表明,提出的自下而上方法甚至超过自上而下的方法,并在三个3D姿势数据集上实现最先进的方法。
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基于深度学习的人网格重建方法具有构建更大网络的趋势,以实现更高的准确性。尽管是人网格重建模型的实际使用的关键特征,但往往忽略了计算复杂性和模型大小(例如,虚拟试用系统)。在本文中,我们呈现GTR,这是一种基于轻量级的姿势的方法,可以从2D人类姿势重建人网。我们提出了一种姿势分析模块,它使用曲线图形是利用结构化和隐式的关节相关性,以及将提取的姿势特征与网格模板组合以重建最终人体网格的网格回归模块。我们通过对人类3.6M和3DPW数据集进行广泛的评估,展示了GTR的效率和泛化。特别是,GTRS比SOTA姿势的方法POSE2MESH实现了更好的精度,同时仅使用10.2%的参数(PARAMS)和2.5%的跨越式3DPW数据集。代码将公开。
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