我们提出了一种新颖的端到端方法,用于在事件流中进行关键点检测和跟踪,该方法比以前的方法提供了更好的精度和更长的关键点轨道。两项贡献共同努力使这成为可能。首先,我们提出了一个简单的过程来生成稳定的关键点标签,我们用来训练复发架构。该培训数据导致检测随着时间的推移非常一致。此外,我们观察到以前的按键检测方法在一段时间内集成事件的表示形式(例如时间表面)。由于需要这种集成,因此我们声称最好预测时间段的关键点的轨迹,而不是单个位置,如先前的方法中所做的那样。我们以一系列热图的形式预测这些轨迹在整合时间段。这可以改善关键点本地化。我们的体系结构也可以保持非常简单,从而导致非常快的推理时间。我们在HVGA ATIS角数据集以及“事件相机数据集和模拟器”数据集上演示了我们的方法,并将其显示为“关键点”轨道的三倍,几乎是最好的先前最佳先前最佳先前的轨道轨迹。 - 艺术方法。我们认为我们的方法可以推广到其他基于事件的相机问题,并发布我们的源代码以鼓励其他作者探索它。
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事件摄像头是一种新兴的生物启发的视觉传感器,每像素亮度不同步地变化。它具有高动态范围,高速响应和低功率预算的明显优势,使其能够在不受控制的环境中最好地捕获本地动作。这激发了我们释放事件摄像机进行人姿势估计的潜力,因为很少探索人类姿势估计。但是,由于新型范式从传统的基于框架的摄像机转变,时间间隔中的事件信号包含非常有限的信息,因为事件摄像机只能捕获移动的身体部位并忽略那些静态的身体部位,从而导致某些部位不完整甚至在时间间隔中消失。本文提出了一种新型的密集连接的复发架构,以解决不完整信息的问题。通过这种经常性的体系结构,我们可以明确地对跨时间步骤的顺序几何一致性进行明确模拟,从而从以前的帧中积累信息以恢复整个人体,从而从事件数据中获得稳定且准确的人类姿势估计。此外,为了更好地评估我们的模型,我们收集了一个基于人类姿势注释的大型多模式事件数据集,该数据集是迄今为止我们所知的最具挑战性的数据集。两个公共数据集和我们自己的数据集的实验结果证明了我们方法的有效性和强度。代码可以在线提供,以促进未来的研究。
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在许多计算机视觉管道中,在图像之间建立一组稀疏的关键点相关性是一项基本任务。通常,这转化为一个计算昂贵的最近邻居搜索,必须将一个图像的每个键盘描述符与其他图像的所有描述符进行比较。为了降低匹配阶段的计算成本,我们提出了一个能够检测到每个图像处的互补关键集的深度提取网络。由于仅需要在不同图像上比较同一组中的描述符,因此匹配相计算复杂度随集合数量而降低。我们训练我们的网络以预测关键点并共同计算相应的描述符。特别是,为了学习互补的关键点集,我们引入了一种新颖的无监督损失,对不同集合之间的交叉点进行了惩罚。此外,我们提出了一种基于描述符的新型加权方案,旨在惩罚使用非歧视性描述符的关键点的检测。通过广泛的实验,我们表明,我们的功能提取网络仅在合成的扭曲图像和完全无监督的方式进行训练,以降低匹配的复杂性,在3D重建和重新定位任务上取得了竞争成果。
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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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Tracking has traditionally been the art of following interest points through space and time. This changed with the rise of powerful deep networks. Nowadays, tracking is dominated by pipelines that perform object detection followed by temporal association, also known as tracking-by-detection. We present a simultaneous detection and tracking algorithm that is simpler, faster, and more accurate than the state of the art. Our tracker, CenterTrack, applies a detection model to a pair of images and detections from the prior frame. Given this minimal input, CenterTrack localizes objects and predicts their associations with the previous frame. That's it. CenterTrack is simple, online (no peeking into the future), and real-time. It achieves 67.8% MOTA on the MOT17 challenge at 22 FPS and 89.4% MOTA on the KITTI tracking benchmark at 15 FPS, setting a new state of the art on both datasets. CenterTrack is easily extended to monocular 3D tracking by regressing additional 3D attributes. Using monocular video input, it achieves 28.3% AMOTA@0.2 on the newly released nuScenes 3D tracking benchmark, substantially outperforming the monocular baseline on this benchmark while running at 28 FPS.
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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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基于快速的神经形态的视觉传感器(动态视觉传感器,DVS)可以与基于较慢的帧的传感器组合,以实现比使用例如固定运动近似的传统方法更高质量的帧间内插。光流。在这项工作中,我们展示了一个新的高级事件模拟器,可以产生由相机钻机录制的现实场景,该仪器具有位于固定偏移的任意数量的传感器。它包括具有现实图像质量降低效果的新型可配置帧的图像传感器模型,以及具有更精确的特性的扩展DVS模型。我们使用我们的模拟器培训一个新的重建模型,专为高FPS视频的端到端重建而设计。与以前发表的方法不同,我们的方法不需要帧和DVS相机具有相同的光学,位置或相机分辨率。它还不限于物体与传感器的固定距离。我们表明我们的模拟器生成的数据可用于训练我们的新模型,导致在与最先进的公共数据集上的公共数据集中的重建图像。我们还向传感器展示了真实传感器记录的数据。
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事件摄像机可产生大型动态范围事件流,并具有很高的时间分辨率,可丢弃冗余视觉信息,从而为对象检测任务带来新的可能性。但是,将事件摄像机应用于使用深度学习方法对象检测任务的现有方法仍然存在许多问题。首先,由于全局同步时间窗口和时间分辨率,现有方法无法考虑具有不同速度的对象。其次,大多数现有方法都依赖于大型参数神经网络,这意味着较大的计算负担和低推理速度,因此与事件流的高时间分辨率相反。在我们的工作中,我们设计了一种使用简单但有效的数据增强方法的高速轻质检测器,称为敏捷事件检测器(AED)。此外,我们提出了一个称为“时间主动焦点(TAF)”的事件流表示张量,该量子充分利用了事件流数据的异步生成,并且对移动对象的运动非常强大。它也可以在不耗时的情况下构造。我们进一步提出了一个称为分叉折叠模块(BFM)的模块,以在AED检测器的输入层的TAF张量中提取丰富的时间信息。我们对两个典型的实体事件摄像机对象检测数据集进行了实验:完整的预言GEN1汽车检测数据集和预言1 Megapixel Automotive检测数据集,带有部分注释。实验表明,我们的方法在准确性,速度和参数数量方面具有竞争力。同样,通过基于光流密度度量的对象将对象分类为多个运动级别,我们说明了相对于摄像机具有不同速度的对象的方法的鲁棒性。
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This paper presents a self-supervised framework for training interest point detectors and descriptors suitable for a large number of multiple-view geometry problems in computer vision. As opposed to patch-based neural networks, our fully-convolutional model operates on full-sized images and jointly computes pixel-level interest point locations and associated descriptors in one forward pass. We introduce Homographic Adaptation, a multi-scale, multihomography approach for boosting interest point detection repeatability and performing cross-domain adaptation (e.g., synthetic-to-real). Our model, when trained on the MS-COCO generic image dataset using Homographic Adaptation, is able to repeatedly detect a much richer set of interest points than the initial pre-adapted deep model and any other traditional corner detector. The final system gives rise to state-of-the-art homography estimation results on HPatches when compared to LIFT, SIFT and ORB.
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Visual object tracking under challenging conditions of motion and light can be hindered by the capabilities of conventional cameras, prone to producing images with motion blur. Event cameras are novel sensors suited to robustly perform vision tasks under these conditions. However, due to the nature of their output, applying them to object detection and tracking is non-trivial. In this work, we propose a framework to take advantage of both event cameras and off-the-shelf deep learning for object tracking. We show that reconstructing event data into intensity frames improves the tracking performance in conditions under which conventional cameras fail to provide acceptable results.
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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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Event-based vision has been rapidly growing in recent years justified by the unique characteristics it presents such as its high temporal resolutions (~1us), high dynamic range (>120dB), and output latency of only a few microseconds. This work further explores a hybrid, multi-modal, approach for object detection and tracking that leverages state-of-the-art frame-based detectors complemented by hand-crafted event-based methods to improve the overall tracking performance with minimal computational overhead. The methods presented include event-based bounding box (BB) refinement that improves the precision of the resulting BBs, as well as a continuous event-based object detection method, to recover missed detections and generate inter-frame detections that enable a high-temporal-resolution tracking output. The advantages of these methods are quantitatively verified by an ablation study using the higher order tracking accuracy (HOTA) metric. Results show significant performance gains resembled by an improvement in the HOTA from 56.6%, using only frames, to 64.1% and 64.9%, for the event and edge-based mask configurations combined with the two methods proposed, at the baseline framerate of 24Hz. Likewise, incorporating these methods with the same configurations has improved HOTA from 52.5% to 63.1%, and from 51.3% to 60.2% at the high-temporal-resolution tracking rate of 384Hz. Finally, a validation experiment is conducted to analyze the real-world single-object tracking performance using high-speed LiDAR. Empirical evidence shows that our approaches provide significant advantages compared to using frame-based object detectors at the baseline framerate of 24Hz and higher tracking rates of up to 500Hz.
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Local feature detection is a key ingredient of many image processing and computer vision applications, such as visual odometry and localization. Most existing algorithms focus on feature detection from a sharp image. They would thus have degraded performance once the image is blurred, which could happen easily under low-lighting conditions. To address this issue, we propose a simple yet both efficient and effective keypoint detection method that is able to accurately localize the salient keypoints in a blurred image. Our method takes advantages of a novel multi-layer perceptron (MLP) based architecture that significantly improve the detection repeatability for a blurred image. The network is also light-weight and able to run in real-time, which enables its deployment for time-constrained applications. Extensive experimental results demonstrate that our detector is able to improve the detection repeatability with blurred images, while keeping comparable performance as existing state-of-the-art detectors for sharp images.
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In this work, we demonstrate that 3D poses in video can be effectively estimated with a fully convolutional model based on dilated temporal convolutions over 2D keypoints. We also introduce back-projection, a simple and effective semi-supervised training method that leverages unlabeled video data. We start with predicted 2D keypoints for unlabeled video, then estimate 3D poses and finally back-project to the input 2D keypoints. In the supervised setting, our fully-convolutional model outperforms the previous best result from the literature by 6 mm mean per-joint position error on Human3.6M, corresponding to an error reduction of 11%, and the model also shows significant improvements on HumanEva-I. Moreover, experiments with back-projection show that it comfortably outperforms previous state-of-the-art results in semisupervised settings where labeled data is scarce. Code and models are available at https://github.com/ facebookresearch/VideoPose3D
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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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关键点检测和描述是计算机视觉系统中常用的构建块,特别是用于机器人和自主驾驶。然而,大多数迄今为止的技术都集中在标准相机上,几乎没有考虑到Fisheye相机,这些摄像机通常用于城市驾驶和自动停车处。在本文中,我们提出了一种用于鱼眼图像的新型培训和评估管道。我们利用SuperPoint作为我们的基线,这是一个自我监督的Keypoint检测器和描述符,该探测器和描述符已经实现了最先进的同位估计。我们介绍了一种Fisheye适应管道,以便在未造成的Fisheye图像上培训。我们通过在牛津机Robotcar数据集上引入用于检测可重复性和描述符的鱼眼基于评估方法来评估HPAPTES基准测试的性能。
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我们提出了一种新颖的形状意识的关系网络,用于内窥镜粘膜颌下粘膜释放(ESD)手术中的准确和实时地标检测。这项任务具有很大的临床意义,但由于复杂的手术环境中出血,照明反射和运动模糊而极其挑战。与现有解决方案相比,通过使用复杂的聚合方案忽略靶向对象之间的几何关系或捕获关系,所提出的网络能够实现令人满意的精度,同时通过充分利用地标之间的空间关系来保持实时性能。我们首先设计一种算法来自动生成关系关键点热量表,其能够直观地代表地标之间的空间关系的先验知识,而无需使用任何额外的手动注释工作。然后,我们开发两个互补正规计划,以逐步将先验知识纳入培训过程。虽然一个方案通过多任务学习引入像素级正则化,但另一个方案通过利用新设计的分组的一致性评估器来实现全局级正则化,该评估将关系约束以越野方式添加到所提出的网络。这两个方案都有利于训练模型,并且可以随时推动才能卸载,以实现实时检测。我们建立了一个大型内部数据集的ESD手术,用于食管癌,以验证我们提出的方法的有效性。广泛的实验结果表明,我们的方法在准确性和效率方面优于最先进的方法,更快地实现了更好的检测结果。在两个下游应用的有希望的结果进一步证实了我们在ESD临床实践中的方法的巨大潜力。
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密集对象跟踪,能够通过像素级精度本地化特定的对象点,是一个重要的计算机视觉任务,具有多种机器人的下游应用程序。现有方法在单个前向通行证中计算密集的键盘嵌入,这意味着模型培训以一次性跟踪所有内容,或者将它们的全部容量分配给稀疏预定义的点,交易一般性以获得准确性。在本文中,我们基于观察到给定时间的相关点数通常相对较少,例如,探索中间地面。掌握目标对象的点。我们的主要贡献是一种新颖的架构,灵感来自少量任务适应,这允许一个稀疏样式的网络在嵌入点嵌入的关键点嵌入时的条件。我们的中央发现是,这种方法提供了密集嵌入模型的一般性,同时提供准确性更加接近稀疏关键点方法。我们呈现了说明此容量与准确性权衡的结果,并使用真正的机器人挑选任务展示将转移到新对象实例(在课程中)的能力。
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本文认为共同解决估计3D人体的高度相关任务,并从RGB图像序列预测未来的3D运动。基于Lie代数姿势表示,提出了一种新的自投影机制,自然保留了人类运动运动学。通过基于编码器 - 解码器拓扑的序列到序列的多任务架构进一步促进了这一点,这使我们能够利用两个任务共享的公共场所。最后,提出了一个全球细化模块来提高框架的性能。我们的方法称为PoMomemet的效力是通过消融测试和人文3.6M和Humaneva-I基准的实证评估,从而获得与最先进的竞争性能。
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Line segments are ubiquitous in our human-made world and are increasingly used in vision tasks. They are complementary to feature points thanks to their spatial extent and the structural information they provide. Traditional line detectors based on the image gradient are extremely fast and accurate, but lack robustness in noisy images and challenging conditions. Their learned counterparts are more repeatable and can handle challenging images, but at the cost of a lower accuracy and a bias towards wireframe lines. We propose to combine traditional and learned approaches to get the best of both worlds: an accurate and robust line detector that can be trained in the wild without ground truth lines. Our new line segment detector, DeepLSD, processes images with a deep network to generate a line attraction field, before converting it to a surrogate image gradient magnitude and angle, which is then fed to any existing handcrafted line detector. Additionally, we propose a new optimization tool to refine line segments based on the attraction field and vanishing points. This refinement improves the accuracy of current deep detectors by a large margin. We demonstrate the performance of our method on low-level line detection metrics, as well as on several downstream tasks using multiple challenging datasets. The source code and models are available at https://github.com/cvg/DeepLSD.
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