零射击行动识别(ZSAR)旨在识别培训期间从未见过的视频动作。大多数现有方法都假设看到和看不见的动作之间存在共享的语义空间,并打算直接学习从视觉空间到语义空间的映射。视觉空间和语义空间之间的语义差距挑战了这种方法。本文提出了一种新颖的方法,该方法使用对象语义作为特权信息来缩小语义差距,从而有效地帮助学习。特别是,提出了一个简单的幻觉网络,以在不明确提取对象的情况下隐式提取对象语义,并开发了一个交叉注意模块,以增强对象语义的视觉功能。奥林匹克运动,HMDB51和UCF101数据集的实验表明,所提出的方法的表现优于最先进的方法。
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零射击动作识别是识别无视觉示例的识别性类别的任务,只有在没有看到看到的类别的seman-tic嵌入方式。问题可以看作是学习一个函数,该函数可以很好地讲述不见的阶级实例,而不会在类之间失去歧视。神经网络可以模拟视觉类别之间的复杂边界,从而将其作为监督模型的成功范围。但是,这些高度专业化的类边界可能不会从看不见的班级转移到看不见的类别。在本文中,我们提出了基于质心的表示,该表示将视觉和语义表示,同时考虑所有训练样本,通过这种方式,对看不见的课程的实例很好。我们使用强化学习对群集进行优化,这对我们的工作方法表明了至关重要的。我们称提出的甲壳类动物的命名为Claster,并观察到它在所有标准数据集中始终超过最先进的方法,包括UCF101,HMDB51和奥运会运动;在Thestandard Zero-shot评估和广义零射击学习中。此外,我们表明我们的模型在图像域也可以进行com的性能,在许多设置中表现出色。
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最近,几种方法探索了视频中对象的检测和分类,以便以显着的结果执行零射击动作识别。在这些方法中,类对象关系用于将视觉模式与语义侧信息相关联,因为这些关系也倾向于出现在文本中。因此,Word Vector方法将在其潜在的陈述中反映它们。灵感来自这些方法,并通过视频字幕来描述不仅具有一组对象但具有上下文信息的事件的能力,我们提出了一种方法,其中录像模型称为观察者,提供不同和互补的描述性句子。我们证明,在ZSAR中,代表具有描述性句子的视频而不是深度特征是可行的,并且自然而然地减轻了域适应问题,因为我们在UCF101数据集中达到了最先进的(SOTA)性能,并且在HMDB51上竞争性能他们的训练集。我们还展示了Word Vectors不适合构建我们描述的语义嵌入空间。因此,我们建议用从互联网上获取的搜索引擎获取的文档提取的句子代表课程,而没有任何人类评估描述的描述。最后,我们构建了在多个文本数据集上预先培训的基于BERT的eMbedder的共享语义空间。我们表明,这种预训练对于弥合语义差距至关重要。对于这两种类型的信息,视觉和语义,对此空间的投影很简单,因为它们是句子,使得在此共享空间中的最近邻居规则能够分类。我们的代码可在https://github.com/valterlej/zsarcap上找到。
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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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While video action recognition has been an active area of research for several years, zero-shot action recognition has only recently started gaining traction. In this work, we propose a novel end-to-end trained transformer model which is capable of capturing long range spatiotemporal dependencies efficiently, contrary to existing approaches which use 3D-CNNs. Moreover, to address a common ambiguity in the existing works about classes that can be considered as previously unseen, we propose a new experimentation setup that satisfies the zero-shot learning premise for action recognition by avoiding overlap between the training and testing classes. The proposed approach significantly outperforms the state of the arts in zero-shot action recognition in terms of the the top-1 accuracy on UCF-101, HMDB-51 and ActivityNet datasets. The code and proposed experimentation setup are available in GitHub: https://github.com/Secure-and-Intelligent-Systems-Lab/SemanticVideoTransformer
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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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对比性语言图像预测在学习网络尺度数据的视觉文本联合表示方面取得了巨大的成功,这表明了各种图像任务的显着“零射”概括能力。但是,如何有效地将这种新的语言图像预处理方法扩展到视频域仍然是一个开放的问题。在这项工作中,我们提出了一种简单而有效的方法,该方法将预验证的语言图像模型直接适应视频识别,而不是从头开始预处理新模型。更具体地说,为了捕获沿时间维度框架的远距离依赖性,我们提出了一种跨框架注意机制,该机制明确地跨帧交换信息。这样的模块是轻量级的,可以无缝地插入验证的语言图像模型中。此外,我们提出了一个特定于视频的提示方案,该方案利用视频内容信息生成歧视性文本提示。广泛的实验表明,我们的方法是有效的,可以推广到不同的视频识别方案。特别是,在完全监督的设置下,我们的方法在Kinectics-400上获得了最高1的精度为87.1%,而与SWIN-L和Vivit-H相比,使用量少12倍。在零拍摄的实验中,我们的方法超过了当前的最新方法 +7.6%和 +14.9%,而在两个流行协议下,TOP-1的准确性。在少数拍摄的情况下,当标记的数据非常有限时,我们的方法优于先前的最佳方法 +32.1%和 +23.1%。代码和型号可在https://aka.ms/x-clip上找到
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最近,很少拍摄的视频分类已经获得了越来越令人利益。目前的方法主要集中在有效利用视频中的时间维度,以在低数据制度下改善学习。然而,大多数作品在很大程度上忽略了视频通常伴随着丰富的文本描述,也可以是处理少量拍摄识别情况的重要信息来源。在本文中,我们建议利用这些人提供的文本描述作为培训几次视频分类模型时的特权信息。具体来说,我们制定了一种基于文本的任务调节器,以使视频功能适应几次拍摄的学习任务。此外,我们的模型遵循转换设置,通过使用支持文本描述和查询实例来更新一组类原型来提高模型的任务适应能力。我们的模型在四个具有挑战性的基准测试中实现了最先进的性能,通常用于评估少量拍摄视频动作分类模型。
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Zero-Shot Learning has been a highlighted research topic in both vision and language areas. Recently, most existing methods adopt structured knowledge information to model explicit correlations among categories and use deep graph convolutional network to propagate information between different categories. However, it is difficult to add new categories to existing structured knowledge graph, and deep graph convolutional network suffers from over-smoothing problem. In this paper, we provide a new semantic enhanced knowledge graph that contains both expert knowledge and categories semantic correlation. Our semantic enhanced knowledge graph can further enhance the correlations among categories and make it easy to absorb new categories. To propagate information on the knowledge graph, we propose a novel Residual Graph Convolutional Network (ResGCN), which can effectively alleviate the problem of over-smoothing. Experiments conducted on the widely used large-scale ImageNet-21K dataset and AWA2 dataset show the effectiveness of our method, and establish a new state-of-the-art on zero-shot learning. Moreover, our results on the large-scale ImageNet-21K with various feature extraction networks show that our method has better generalization and robustness.
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未来的活动预期是在Egocentric视觉中具有挑战性问题。作为标准的未来活动预期范式,递归序列预测遭受错误的累积。为了解决这个问题,我们提出了一个简单有效的自我监管的学习框架,旨在使中间表现为连续调节中间代表性,以产生表示(a)与先前观察到的对比的当前时间戳框架中的新颖信息内容和(b)反映其与先前观察到的帧的相关性。前者通过最小化对比损失来实现,并且后者可以通过动态重量机制来实现在观察到的内容中的信息帧中,具有当前帧的特征与观察到的帧之间的相似性比较。通过多任务学习可以进一步增强学习的最终视频表示,该多任务学习在目标活动标签上执行联合特征学习和自动检测到的动作和对象类令牌。在大多数自我传统视频数据集和两个第三人称视频数据集中,SRL在大多数情况下急剧表现出现有的现有最先进。通过实验性事实,还可以准确识别支持活动语义的行动和对象概念的实验性。
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文本和视频之间交叉模态检索的任务旨在了解视觉和语言之间的对应关系。现有研究遵循基于文本和视频嵌入的测量文本视频相似度的趋势。在常见的做法中,通过将视频帧馈送到用于全球视觉特征提取的视频帧或仅通过使用图形卷积网络使用本地细粒度的框架区域来实现简单的语义关系来构造视频表示。然而,这些视频表示在学习视频表示中的视觉组件之间没有充分利用时空关系,从而无法区分具有相同视觉组件但具有不同关系的视频。为了解决这个问题,我们提出了一种视觉时空关系增强的网络(VSR-Net),这是一种新的跨模型检索框架,其考虑组件之间的空间视觉关系,以增强桥接文本 - 视频模型中的全局视频表示。具体地,使用多层时空变压器来编码视觉时空关系,以学习视觉关系特征。我们将全局视觉和细粒度的关系功能与两个嵌入空格上的文本功能对齐,用于交叉模态文本 - 视频检索。在MSR-VTT和MSVD数据集中进行了广泛的实验。结果表明了我们提出的模型的有效性。我们将发布促进未来研究的代码。
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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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Few-shot classification aims to recognize unlabeled samples from unseen classes given only few labeled samples. The unseen classes and low-data problem make few-shot classification very challenging. Many existing approaches extracted features from labeled and unlabeled samples independently, as a result, the features are not discriminative enough. In this work, we propose a novel Cross Attention Network to address the challenging problems in few-shot classification. Firstly, Cross Attention Module is introduced to deal with the problem of unseen classes. The module generates cross attention maps for each pair of class feature and query sample feature so as to highlight the target object regions, making the extracted feature more discriminative. Secondly, a transductive inference algorithm is proposed to alleviate the low-data problem, which iteratively utilizes the unlabeled query set to augment the support set, thereby making the class features more representative. Extensive experiments on two benchmarks show our method is a simple, effective and computationally efficient framework and outperforms the state-of-the-arts.
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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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利用在大规模图像文本对中预先训练的视觉和语言模型(VLM)成为开放式视觉识别的有希望的范式。在这项工作中,我们通过利用视频中自然存在的运动和音频来扩展这种范式。我们提出\ textbf {mov},这是\ textbf {m} ult-imodal \ textbf {o} pen- \ textbf {v} ocabulary视频分类的简单而有效的方法。在MOV中,我们直接使用具有最小修改的预训练VLM的视觉编码器来编码视频,光流和音频频谱图。我们设计一种跨模式融合机制来汇总免费的多模式信息。 Kinetics-700和VGGSOUND的实验表明,引入流量或音频模态会带来预先训练的VLM和现有方法的大量性能增长。具体而言,MOV极大地提高了基础类别的准确性,而在新颖的课程上则更好地概括了。 MOV在UCF和HMDB零摄像视频分类基准上实现了最新结果,从而极大地超过了基于VLMS的传统零摄像方法和最新方法。代码和模型将发布。
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人类相互作用的分析是人类运动分析的一个重要研究主题。它已经使用第一人称视觉(FPV)或第三人称视觉(TPV)进行了研究。但是,到目前为止,两种视野的联合学习几乎没有引起关注。原因之一是缺乏涵盖FPV和TPV的合适数据集。此外,FPV或TPV的现有基准数据集具有多个限制,包括样本数量有限,参与者,交互类别和模态。在这项工作中,我们贡献了一个大规模的人类交互数据集,即FT-HID数据集。 FT-HID包含第一人称和第三人称愿景的成对对齐的样本。该数据集是从109个不同受试者中收集的,并具有三种模式的90K样品。该数据集已通过使用几种现有的动作识别方法验证。此外,我们还引入了一种新型的骨骼序列的多视图交互机制,以及针对第一人称和第三人称视野的联合学习多流框架。两种方法都在FT-HID数据集上产生有希望的结果。可以预期,这一视力一致的大规模数据集的引入将促进FPV和TPV的发展,以及他们用于人类行动分析的联合学习技术。该数据集和代码可在\ href {https://github.com/endlichere/ft-hid} {here} {herefichub.com/endlichere.com/endlichere}中获得。
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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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这项工作的目的是学习以对象为中心的视频表示形式,以改善对新任务的可转让性,即与动作分类前训练任务不同的任务。为此,我们介绍了基于变压器体系结构的新的以对象为中心的视频识别模型。该模型学习了视频中以对象为中心的摘要向量,并使用这些向量融合视频剪辑的视觉和时空轨迹“模态”。我们还引入了一种新型的轨迹对比损失,以进一步增强这些摘要矢量的物质性。通过在四个数据集上进行实验 - Somethingsometh-v2,Somethingse,Action Genome和Epickitchens-我们表明,以对象为中心的模型优于先验的视频表示(对象 - 敏捷和对象感知)看不见的对象和看不见的环境; (2)小型学习新课程; (3)线性探测到其他下游任务;以及(4)用于标准动作分类。
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An important challenge in vision-based action recognition is the embedding of spatiotemporal features with two or more heterogeneous modalities into a single feature. In this study, we propose a new 3D deformable transformer for action recognition with adaptive spatiotemporal receptive fields and a cross-modal learning scheme. The 3D deformable transformer consists of three attention modules: 3D deformability, local joint stride, and temporal stride attention. The two cross-modal tokens are input into the 3D deformable attention module to create a cross-attention token with a reflected spatiotemporal correlation. Local joint stride attention is applied to spatially combine attention and pose tokens. Temporal stride attention temporally reduces the number of input tokens in the attention module and supports temporal expression learning without the simultaneous use of all tokens. The deformable transformer iterates L times and combines the last cross-modal token for classification. The proposed 3D deformable transformer was tested on the NTU60, NTU120, FineGYM, and Penn Action datasets, and showed results better than or similar to pre-trained state-of-the-art methods even without a pre-training process. In addition, by visualizing important joints and correlations during action recognition through spatial joint and temporal stride attention, the possibility of achieving an explainable potential for action recognition is presented.
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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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