图像动画旨在使用从驾驶视频中学到的运动来对源图像进行动画映像。当前的最新方法通常使用卷积神经网络(CNN)来预测运动信息,例如运动关键点和相应的局部变换。但是,这些基于CNN的方法并未明确对运动之间的相互作用进行建模。结果,可能会忽略重要的基础运动关系,这可能会导致生成的动画视频中产生明显的伪影。为此,我们提出了一种新方法,即运动变压器,这是基于视觉变压器构建运动估计器的首次尝试。更具体地说,我们在提出的方法中介绍了两种类型的令牌:i)由补丁特征和相应位置编码形成的图像令牌; ii)用运动信息编码的运动令牌。两种类型的令牌都被发送到视觉变压器中,以通过多头自我注意力块促进它们之间的基本相互作用。通过采用此过程,可以更好地学习运动信息以提高模型性能。然后,最终嵌入式运动令牌用于预测相应的运动关键点和局部变换。基准数据集上的广泛实验表明,我们提出的方法为最先进的基准取得了令人鼓舞的结果。我们的源代码将公开可用。
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Image animation consists of generating a video sequence so that an object in a source image is animated according to the motion of a driving video. Our framework addresses this problem without using any annotation or prior information about the specific object to animate. Once trained on a set of videos depicting objects of the same category (e.g. faces, human bodies), our method can be applied to any object of this class. To achieve this, we decouple appearance and motion information using a self-supervised formulation. To support complex motions, we use a representation consisting of a set of learned keypoints along with their local affine transformations. A generator network models occlusions arising during target motions and combines the appearance extracted from the source image and the motion derived from the driving video. Our framework scores best on diverse benchmarks and on a variety of object categories. Our source code is publicly available 1 .
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手语是人们表达自己的感受和情感的不同能力的窗口。但是,人们在短时间内学习手语仍然具有挑战性。为了应对这项现实世界中的挑战,在这项工作中,我们研究了运动传输系统,该系统可以将用户照片传输到特定单词的手语视频。特别是,输出视频的外观内容来自提供的用户图像,而视频的运动是从指定的教程视频中提取的。我们观察到采用最先进的运动转移方法来产生语言的两个主要局限性:(1)现有的运动转移工作忽略了人体的先前几何知识。 (2)先前的图像动画方法仅将图像对作为训练阶段的输入,这无法完全利用视频中的时间信息。为了解决上述局限性,我们提出了结构感知的时间一致性网络(STCNET),以共同优化人类的先前结构,并具有符号语言视频生成的时间一致性。本文有两个主要贡献。 (1)我们利用细粒骨骼检测器来提供人体关键点的先验知识。这样,我们确保关键点运动在有效范围内,并使模型变得更加可解释和强大。 (2)我们引入了两个周期矛盾损失,即短期周期损失和长期周期损失,这些损失是为了确保生成的视频的连续性。我们以端到端的方式优化了两个损失和关键点检测器网络。
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生成对抗网络(GAN)的最近成功在面部动画任务方面取得了很大进展。然而,面部图像的复杂场景结构仍然使得产生具有显着偏离源图像的面部姿势的视频的挑战。一方面,在不知道面部几何结构的情况下,生成的面部图像可能被扭曲不当。另一方面,所生成的图像的一些区域可以在源图像中封闭,这使得GaN难以产生现实的外观。为了解决这些问题,我们提出了一种结构意识的面部动画(SAFA)方法,其构造特定的几何结构,以模拟面部图像的不同组件。在识别良好的基于​​运动的面部动画技术之后,我们使用3D可变模型(3dmm)来模拟面部,多个仿射变换,以模拟其他前景组件,如头发和胡须,以及模拟背景的身份变换。 3DMM几何嵌入不仅有助于为驾驶场景产生现实结构,而且有助于更好地感知所生成的图像中的遮挡区域。此外,我们进一步建议利用广泛研究的初探技术忠实地恢复封闭的图像区域。定量和定性实验结果都显示出我们方法的优越性。代码可在https://github.com/qiulin-w/safa获得。
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从单个图像的面部图像动画取得了显着的进展。然而,当只有稀疏的地标作为驱动信号时,它仍然具有挑战性。鉴于源人面部图像和一系列稀疏面部地标,我们的目标是生成模仿地标运动的脸部的视频。我们开发了一种高效有效的方法,用于从稀疏地标到面部图像的运动转移。然后,我们将全局和局部运动估计结合在统一的模型中以忠实地传输运动。该模型可以学习从背景中分割移动前景并不仅产生全局运动,例如面部的旋转和翻译,还可以微妙地进行诸如凝视变化的局部运动。我们进一步改善了视频的面部地标检测。随着时间上更好地对齐的训练的标志性序列,我们的方法可以产生具有更高视觉质量的时间相干视频。实验表明,我们实现了与最先进的图像驱动方法相当的结果,在相同的身份测试和交叉标识测试上的更好结果。
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最近,视觉变压器及其变体在人类和多视图人类姿势估计中均起着越来越重要的作用。将图像补丁视为令牌,变形金刚可以对整个图像中的全局依赖项进行建模或其他视图中的图像。但是,全球关注在计算上是昂贵的。结果,很难将这些基于变压器的方法扩展到高分辨率特征和许多视图。在本文中,我们提出了代币螺旋的姿势变压器(PPT)进行2D人姿势估计,该姿势估计可以找到粗糙的人掩模,并且只能在选定的令牌内进行自我注意。此外,我们将PPT扩展到多视图人类姿势估计。我们建立在PPT的基础上,提出了一种新的跨视图融合策略,称为人类区域融合,该策略将所有人类前景像素视为相应的候选者。可可和MPII的实验结果表明,我们的PPT可以在减少计算的同时匹配以前的姿势变压器方法的准确性。此外,对人类360万和滑雪姿势的实验表明,我们的多视图PPT可以有效地从多个视图中融合线索并获得新的最新结果。
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运动转移旨在将驱动视频的运动转移到源图像。当驾驶视频中的对象与源图像中的对象之间存在很大差异时,传统的单个域运动转移方法通常会产生显着的伪影。例如,合成的图像可能无法保留源图像的人类形状(参见图1(a))。为了解决这个问题,在这项工作中,我们提出了一种运动和外观适应(MAA)进行跨域运动转移的方法,在该方法中,我们将合成图像中的对象正规化,以捕获驾驶框架中对象的运动,而仍保留对象在源图像中的形状和外观。一方面,考虑合成图像和驾驶框架的对象形状可能有所不同,我们设计了一个形状不变的运动适应模块,该模块可以在两个图像中强制对象零件的角度的一致性来捕获运动信息。另一方面,我们引入了一个结构引导的外观一致性模块,旨在使合成图像的相应贴片和源图像之间的相似性正式化,而不会影响合成图像中学习的运动。我们提出的MAA模型可以通过循环重建损失以端到端的方式进行训练,并最终产生令人满意的运动转移结果(参见图1(b))。我们在人类舞蹈数据集Mixamo-Video上进行了广泛的实验,以便于时尚视频和人脸数据集vox-celeb到cufs;在这两个方面,我们的MAA模型在定量和定性上都优于现有方法。
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虽然先前以语音为导向的说话面部生成方法在改善合成视频的视觉质量和唇部同步质量方面取得了重大进展,但它们对唇部运动的关注较少,从而极大地破坏了说话面部视频的真实性。是什么导致运动烦恼,以及如何减轻问题?在本文中,我们基于最先进的管道对运动抖动问题进行系统分析,该管道使用3D面表示桥接输入音频和输出视频,并通过一系列有效的设计来改善运动稳定性。我们发现,几个问题可能会导致综合说话的面部视频中的烦恼:1)输入3D脸部表示的烦恼; 2)训练推导不匹配; 3)视频帧之间缺乏依赖建模。因此,我们提出了三种有效的解决方案来解决此问题:1)我们提出了一个基于高斯的自适应平滑模块,以使3D面部表征平滑以消除输入中的抖动; 2)我们在训练中对神经渲染器的输入数据增加了增强的侵蚀,以模拟推理中的变形以减少不匹配; 3)我们开发了一个音频融合的变压器生成器,以模拟视频帧之间的依赖性。此外,考虑到没有现成的指标来测量说话面部视频中的运动抖动,我们设计了一个客观的度量标准(运动稳定性指数,MSI),可以通过计算方差加速度的倒数来量化运动抖动。广泛的实验结果表明,我们方法对运动稳定的面部视频生成的优越性,其质量比以前的系统更好。
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本文的目的是一个模型,能够在视频中发现,跟踪和细分多个移动对象。我们做出四个贡献:首先,我们引入了一个以对象为中心的分段模型,具有深度订购的层表示。这是使用摄入光流的变压器体系结构的变体来实现的,每个查询向量为整个视频指定对象及其层。该模型可以有效地发现多个移动对象并处理相互阻塞。其次,我们引入了一条可扩展的管道,用于生成具有多个对象的合成训练数据,从而大大降低了对劳动密集型注释的要求,并支持SIM2REAL概括;第三,我们表明该模型能够学习对象的持久性和时间形状的一致性,并能够预测Amodal分割掩码。第四,我们评估了标准视频细分基准测试模型,戴维斯,MOCA,SEGTRACK,FBMS-59,并实现最新的无监督分割性能,甚至优于几种监督方法。通过测试时间适应,我们观察到进一步的性能提高。
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超声(US)广泛用于实时成像,无辐射和便携性的优势。在临床实践中,分析和诊断通常依赖于美国序列,而不是单个图像来获得动态的解剖信息。对于新手来说,这是一项挑战,因为使用患者的足够视频进行练习是临床上不可行的。在本文中,我们提出了一个新颖的框架,以综合高保真美国视频。具体而言,合成视频是通过基于给定驾驶视频的动作来动画源内容图像来生成的。我们的亮点是三倍。首先,利用自我监督学习的优势,我们提出的系统以弱监督的方式进行了培训,以进行关键点检测。然后,这些关键点为处理美国视频中的复杂动态动作提供了重要信息。其次,我们使用双重解码器将内容和纹理学习解除,以有效地减少模型学习难度。最后,我们采用了对抗性训练策略,并采用了GAN损失,以进一步改善生成的视频的清晰度,从而缩小了真实和合成视频之间的差距。我们在具有高动态运动的大型内部骨盆数据集上验证我们的方法。广泛的评估指标和用户研究证明了我们提出的方法的有效性。
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视频对象细分(VOS)是视频理解的基础。基于变压器的方法在半监督VOS上显示出显着的性能改善。但是,现有的工作面临着挑战在彼此近距离接近视觉上类似对象的挑战。在本文中,我们提出了一种新型的双边注意力变压器,以进行半监督VO的运动出现空间(蝙蝠侠)。它通过新型的光流校准模块在视频中捕获对象运动,该模块将分割面膜与光流估计融合在一起,以改善对象内光流平滑度并减少物体边界处的噪声。然后在我们的新型双边注意力中采用了这种校准的光流,该流动流在相邻双边空间中的查询和参考帧之间的对应关系考虑,考虑到运动和外观。广泛的实验通过在所有四个流行的VOS基准上胜过所有现有最新的实验:YouTube-VOS 2019(85.0%),YouTube-VOS 2018(85.3%),Davis 2017VAL/TESTDEV(86.2.2 %/82.2%)和戴维斯(Davis)2016(92.5%)。
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本文提出了一种新颖的视频介绍方法。我们做出了三个主要贡献:首先,我们通过引入基于贴片的同型(DEPTH)扩展了以前的变压器,以补丁的对齐方式扩展了贴片对齐,该均值(DEPTH)改善了补丁级的功能对齐,而没有其他有各种变形的监督和受益的挑战场景。其次,我们引入了基于面膜修剪的贴片注意力(MPPA),以通过修剪较少的基本功能和使用显着性图来改善贴合的功能匹配。MPPA用无效的像素增强了扭曲令牌之间的匹配精度。第三,我们引入了空间加权适配器(STA)模块,以在从深度中学到的变形因子的指导下,准确地关注空间代币,尤其是对于具有敏捷运动的视频。实验结果表明,我们的方法在定性和定量上优于最新方法,并实现了新的最新方法。
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人类的姿势估计旨在弄清不同场景中所有人的关键。尽管结果有希望,但目前的方法仍然面临一些挑战。现有的自上而下的方法单独处理一个人,而没有不同的人与所在的场景之间的相互作用。因此,当发生严重闭塞时,人类检测的表现会降低。另一方面,现有的自下而上方法同时考虑所有人,并捕获整个图像的全局知识。但是,由于尺度变化,它们的准确性不如自上而下的方法。为了解决这些问题,我们通过整合自上而下和自下而上的管道来探索不同接受场的视觉线索并实现其互补性,提出了一种新颖的双皮线整合变压器(DPIT)。具体而言,DPIT由两个分支组成,自下而上的分支介绍了整个图像以捕获全局视觉信息,而自上而下的分支则从单人类边界框中提取本地视觉的特征表示。然后,从自下而上和自上而下的分支中提取的特征表示形式被馈入变压器编码器,以交互融合全局和本地知识。此外,我们定义了关键点查询,以探索全景和单人类姿势视觉线索,以实现两个管道的相互互补性。据我们所知,这是将自下而上和自上而下管道与变压器与人类姿势估计的变压器相结合的最早作品之一。关于可可和MPII数据集的广泛实验表明,我们的DPIT与最先进的方法相当。
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Astounding results from Transformer models on natural language tasks have intrigued the vision community to study their application to computer vision problems. Among their salient benefits, Transformers enable modeling long dependencies between input sequence elements and support parallel processing of sequence as compared to recurrent networks e.g., Long short-term memory (LSTM). Different from convolutional networks, Transformers require minimal inductive biases for their design and are naturally suited as set-functions. Furthermore, the straightforward design of Transformers allows processing multiple modalities (e.g., images, videos, text and speech) using similar processing blocks and demonstrates excellent scalability to very large capacity networks and huge datasets. These strengths have led to exciting progress on a number of vision tasks using Transformer networks. This survey aims to provide a comprehensive overview of the Transformer models in the computer vision discipline. We start with an introduction to fundamental concepts behind the success of Transformers i.e., self-attention, large-scale pre-training, and bidirectional feature encoding. We then cover extensive applications of transformers in vision including popular recognition tasks (e.g., image classification, object detection, action recognition, and segmentation), generative modeling, multi-modal tasks (e.g., visual-question answering, visual reasoning, and visual grounding), video processing (e.g., activity recognition, video forecasting), low-level vision (e.g., image super-resolution, image enhancement, and colorization) and 3D analysis (e.g., point cloud classification and segmentation). We compare the respective advantages and limitations of popular techniques both in terms of architectural design and their experimental value. Finally, we provide an analysis on open research directions and possible future works. We hope this effort will ignite further interest in the community to solve current challenges towards the application of transformer models in computer vision.
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尽管视频中多人姿势估计的许多方法都显示出深刻的结果,但它们需要密集的注释数据,这需要过多的人劳动。此外,存在闭塞和运动模糊,这不可避免地导致估计性差。为了解决这些问题,我们提出了一种利用遮挡关节的注意力面罩的方法,并使用变压器在帧之间编码时间依赖。首先,我们的框架组成了稀疏注释的框架的不同组合,表示整体关节运动的轨道。我们从这些组合中提出了一个遮挡注意力面膜,使编码遮挡感知热图作为半监督任务。其次,拟议的时间编码器采用变压器体系结构来有效地从每个时间步骤中汇总了时间关系和关键点,并准确地完善了目标框架的最终姿势估计。我们实现了PoSetrack2017和PoSetrack2018数据集的最新姿势估计结果,并证明了我们在稀疏注释的视频数据中闭塞和运动模糊的鲁棒性。
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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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人类视频运动转移(HVMT)的目的是鉴于源头的形象,生成了模仿驾驶人员运动的视频。 HVMT的现有方法主要利用生成对抗网络(GAN),以根据根据源人员图像和每个驾驶视频框架估计的流量来执行翘曲操作。但是,由于源头,量表和驾驶人员之间的巨大差异,这些方法始终会产生明显的人工制品。为了克服这些挑战,本文提出了基于gan的新型人类运动转移(远程移动)框架。为了产生逼真的动作,远遥采用了渐进的一代范式:它首先在没有基于流动的翘曲的情况下生成每个身体的零件,然后将所有零件变成驾驶运动的完整人。此外,为了保留自然的全球外观,我们设计了一个全球对齐模块,以根据其布局与驾驶员的规模和位置保持一致。此外,我们提出了一个纹理对准模块,以使人的每个部分都根据纹理的相似性对齐。最后,通过广泛的定量和定性实验,我们的远及以两个公共基准取得了最先进的结果。
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尽管来自视频的3D人类姿势估算的巨大进展,但是充分利用冗余2D姿势序列来学习用于生成一个3D姿势的代表表示的开放问题。为此,我们提出了一种改进的基于变压器的架构,称为冲压变压器,简单地有效地将长期的2D联合位置升高到单个3D姿势。具体地,采用Vanilla变压器编码器(VTE)来模拟2D姿势序列的远程依赖性。为了减少序列的冗余,vte的前馈网络中的完全连接的层被冲击卷积替换,以逐步缩小序列长度并从本地上下文聚合信息。修改的VTE称为STRIVEIVERCHER ENCODER(STE),其构建在VTE的输出时。 STE不仅有效地将远程信息聚集到分层全球和本地时尚的单载体表示,而且显着降低了计算成本。此外,全序列和单个目标帧尺度都设计了全序,分别适用于VTE和ST的输出。该方案与单个目标帧监督结合施加额外的时间平滑度约束,因此有助于产生更平滑和更准确的3D姿势。所提出的轮廓变压器在两个具有挑战性的基准数据集,Human3.6M和HumanVa-I中进行评估,并通过更少的参数实现最先进的结果。代码和模型可用于\ url {https://github.com/vegetebird/stridedtransformer-pose3d}。
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虚拟试验旨在在店内服装和参考人员图像的情况下产生光真实的拟合结果。现有的方法通常建立多阶段框架来分别处理衣服翘曲和身体混合,或严重依赖基于中间解析器的标签,这些标签可能嘈杂甚至不准确。为了解决上述挑战,我们通过开发一种新型的变形注意流(DAFLOF)提出了一个单阶段的尝试框架,该框架将可变形的注意方案应用于多流量估计。仅将姿势关键点作为指导,分别为参考人员和服装图像估计了自我和跨跨性别的注意力流。通过对多个流场进行采样,通过注意机制同时提取并合并了来自不同语义区域的特征级和像素级信息。它使衣服翘曲和身体合成,同时以端到端的方式导致照片真实的结果。在两个尝试数据集上进行的广泛实验表明,我们提出的方法在定性和定量上都能达到最先进的性能。此外,其他两个图像编辑任务上的其他实验说明了我们用于多视图合成和图像动画方法的多功能性。
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准确的面部标志是许多与人面孔有关的任务的重要先决条件。在本文中,根据级联变压器提出了精确的面部标志性检测器。我们将面部标志性检测作为坐标回归任务,以便可以端对端训练该模型。通过在变压器中的自我注意力,我们的模型可以固有地利用地标之间的结构化关系,这将受益于在挑战性条件(例如大姿势和遮挡)下具有里程碑意义的检测。在级联精炼期间,我们的模型能够根据可变形的注意机制提取目标地标周围的最相关图像特征,以进行坐标预测,从而带来更准确的对齐。此外,我们提出了一个新颖的解码器,可以同时完善图像特征和地标性位置。随着参数增加,检测性能进一步提高。我们的模型在几个标准的面部标准检测基准上实现了新的最新性能,并在跨数据库评估中显示出良好的概括能力。
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